智能变电站调试的特点分析与对策研究

本文探讨了智能变电站调试的特点及方法，目的为智能变电站的调试实践工作提供一定的参考价值。

【关键词】智能变电站 调试 特点 对策

本文根据笔者多年的实际工程经验，研究总结出智能变电站调试工作的流程，分析了调试特点，并提出一系列调试建议，目的为调试工作人员对智能变电站调试工作提供一定的思路与经验。

1 认识智能变电站

1.1 结构模式

智能变电站采用三层两网的结构模式。物理结构上，完整的智能变电站由三层构成，具体包括：过程层、间隔层和站控层，而每层都是由相应的设备及SMV 网设备和 GOOSE 网络构成。站控层由以下几个部分组成：后台监控、在线监测、远动通信和视频监控等系统；间隔层则由多种智能组件组成，共同实现测量、控制、保护及检测功能；过程层则由合并单元及智能单元组成，最终实现各种实时信息的采集及执行控制命令，面向设备或者间隔单元配置，通过网络的方式与间隔层智能组件完成通信。

1.2 优点

1.2.1设备智能化

智能变电站简化了二次接线，测控/保护装置内不需要传统的A/D变换等繁杂的输入/输出回路，缩短了安装周期，极大提高了设备可靠性。从A/D转换单元到间隔层的测控/保护单元，直至站控层相关设备，统一采用光纤通信方式。光通信技术使得电缆数目大幅减少，不仅缩短了安装周期，还可以提高站内数据传输的可靠性，不仅减小变电站集控室面积，还可以提高测量精度。

1.2.2智能化高级应用

目前传统的变电站已实现自动化，不过，相对于复杂的电力调度来说仍显被动，而智能变电站与调度机构互动智能变电站所采集的数据是全景式的，所以信息量非常大，这些数据通过站内信息一体化平台和变电站自动化系统应用模块，对所采集数据进行初步挖掘与分析，实现设备状态可视化、智能告警及事故综合分析决策等。

2 智能变电站调试的特点分析

（1）间隔层与站控层设备的通信接口及模型，均支持IEC61850标准，可已实现网络化的二次功能。

（2）过程层由传统常规的电流及电压互感器改为电子式互感器，并通过合并单元接入装置。

（3）一次与二次设备间的电缆连接方式改为光纤连接，这给智能变电站现场调试工作带来新的挑战。

3 智能变电站调试的对策

智能变电站调试人员进入现场对设备进行相关调试工作，工作的主要内容有三个部分构成：设备单体调试，设备互联测试和设备整组试验。 其中设备单体调试工作主要包括：合并单元输出精度及报文规范测试、GOOSE 报文规范测试、对时与守时精度测试、保护测控装置通信接口功率测试、保护测控装置基本功能测试、其他的IED 设备测试和高级应用测试。

3.1 合并单元输出精度及报文规范测试

合并单元指的是对来自二次转换器的电流或电压数据进行时间相关组合的物理单元，其可以是互感器的一个组成件，也可以是一个分立单元。报文格式应该严格遵循 IEC61850-9-2 部分标准，对 9-2 部分报文规范的选择项目，合并单元发送厂家配置，接收厂家应该可以自动识别，输出采样精度及报文帧时间差应该符合实际需求。

3.2 对时与守时精度测试

智能终端、合并单元和保护装置按照工程实际可以采用 IRIG-B 码对时，也可以采用 IEEE1588（IEC-61588）的标准进行网络对时，对时与守时精度应该满足 DL/T 1100.1-2009 要求。

3.3 GOOSE 报文规范测试

GOOSE作为一种面向通用对象的变电站事件，其主要用途是实现在多IED 间的信息传递，包括传输跳合闸信号，具有高成功率；测试报文帧格式是否满足IEC61850标准，不仅包括正常心跳报文，还包括动作后的变位报文；被试保护装置一旦发出 GOOSE信号，检查 GOOSE 信号能否被正确发送；被测试保护装置接收来自交换机的GOOSE 开入信号，仔细检查 GOOSE 信号能否被正确接收。

3.4 其他IED设备测试

智能电子设备包括一个或多个处理器，可以接收来自外部源的相关数据，或者向外部发送数据，或者实施控制的装置，如电子多功能仪表、控制器等等。智能变电站比传统变电站增加了一部分新型的基于 61850 协议的其他 IED 设备，实现全站报文分析和存储数据等功能。IED 设备的调试重点包括：IED 设备报文通信的规范性、对站内数据解析处理的准确性、兼容性及实时性，使用的便捷性等等。

3.5 积极开发可视化调试软件

随着科技的进步，需要开拓创新，组织科研团队，开发可视化调试软件，积极应用于调试阶段的模拟故障及运行阶段对故障信息的分类与过滤，对智能变电站的运行状态实施在线实时分析，及时自动报告变电站异常情况并提出具体的故障处理意见，调试人员应用可视化调试软件，能够一目了然地发现问题、分析问题并解决问题，提高事故处理的准确性和科学性。

4 结束语

智能变电站调试工作作为保障变电站顺利投产的重要环节，同时也是检验变电站电气设备功能与性能是否满足运行要求的关键试验，试验结果可以作为设备投产的重要依据，为将来的变电站运行维护可以提供参考资料。新时期只有采用科学的测试方法，建立严格的测试流程，进一步完善监控及测试手段，通过系统级测试对智能变电站的有效性、适用性、可靠性和经济性进行科学评估，为智能变电站的现场运行维护工作提供良好的技术支撑，最终实现智能变电站的可持续发展。

参考文献

[1]王进虎，杨威，王娜，吕宾宾.新一代智能变电站站域保护调试技术研究[J].中天科技，2014，12（7）.

[2]蔡晓越.智能变电站的调试特点与建议[J].电力与能源，2012，33（4）.

[3]郑建辉，刘玲，贾敏敏.智能变电站的特点与调试探讨[J]. 低碳世界，2014.

[4]姜振超，刘明忠.智能变电站二次设备系统级调试方法探讨[J].四川电力技术，2012，35（2）.

作者单位

西安供电公司 陕西省西安市 710032