电力系统变电站自动化调试策略的研究与应用 安帅

发表时间:2020/5/21   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:安帅
[导读] 摘要:随着社会的迅速发展,人们对电力资源的需求日趋迫切,电网工程建设的要求也日益提高,适应电力系统变电站自动化技术不断深入应用,研究和应用自动化系统的调试策略,保障电力系统的安全与稳定,在电网工程建设中势在必行。
        (陕西省地方电力(集团)有限公司榆林电力分公司  陕西省榆林市  719000)
        摘要:随着社会的迅速发展,人们对电力资源的需求日趋迫切,电网工程建设的要求也日益提高,适应电力系统变电站自动化技术不断深入应用,研究和应用自动化系统的调试策略,保障电力系统的安全与稳定,在电网工程建设中势在必行。本篇文章就电力系统变电站自动化调试策略的研究与应用进行探讨,为变电站自动化系统现场调试提供参考。
        关键词:工程建设;变电站;自动化调试;策略
        随着榆林电网110kV“人字形”线路构架不断完善,逐步形成依托接入330kV陕西电网的9个供电区域,实现区域间电力资源的传输以满足日益严峻的电力资源配送状态。变电站自动化调试工作的开展,是保障电网系统安全稳定运行的重要措施。通过对变电站中各个系统的全面检查,收集的实际试验数据,分析系统功能性,解决系统缺陷,分析自动化系统投运后的运行情况、抵御故障能力。
        一、电力系统变电自动化调试
        (一)变电站自动化调试目的
        变电站自动化调试目的是排查系统故障,验证变电站自动化系统设计、施工是否满足设计功能要求;验证自动化装置功能性、可靠性;验证调度信息传输、处理的准确性。
        (二)变电站自动化调试的主要内容
        电力系统变电站自动化调试主要工作内容为系统设备的调试安装,设备参数的合理设定,以及对监控软件的安装调试,分为站端装置调试和调度联调两个节点。站端本体装置调试主要争对站端继电保护装置、测控装置、故障录波装置、电能量采集装置的数据采集和处理。调度联调主要为远动机与集控主站的通信,子站遥信、遥测、遥控、遥调上传集控主站,注重信息与系统层面,围绕着信息采集以及自动化系统中调度遥控系统的功能进行相关技术操作。
        (三)变电站自动化调试常见问题
        站端本体装置调试问题常见问题往往是设计或者施工的二次配线错误、装置I/O的交直流采样或者信号开入、开出板件的硬件故障。其次信息技术的深入应用,各类自动化系统设备的厂家、产品种类越来越丰富,部分设备因为通讯协议不同,导致其站端通讯调试困难。
        在调度调试工作中,除“四遥”信息传输“点对点”问题外,因为数据传输以及采集环境中不确定因素的影响,特别是部分变电站投运前存在与主站没有建立光纤通讯,依托租用电信运营商网络,导致遥信、遥测与遥控的会出现信号跟踪丢失等技术故障。
        二、电力系统变电站自动化调试策略分析
        电力系统变电站自动化调试策略按照调试工作划分,包括站端自动化设备单体单体调试,站端自动化系统调试,与主站系统联合调试等。变电站各类自动化装置对一次设备运行数据采集处理,反映设备运行工况,通过站控层网络推送数据、信号,以画面、光字、报文等方式向站端自动化系统主站,通过站内远动机向集控主站传输“四遥”信息。
        (一) 站端单体装置的故障调试策略
        单体装置调试按照设备调试大纲,对装置进行上电检查、零漂、精准度检查、整组试验、开入、开出检查。检查过程中发现故障调试主要包括:装置电源故障调试策略;装置CPU、显示、按键模块故障调试策略;采样故障(遥测)调试策略;开入(遥信)故障调试策略;开出(遥控)故障调试策略;通讯故障调试策略;二次回路故障调试策略。
        装置本体故障调试策略聚焦排除装置外部二次回路干扰,从装置电源、处理器、I/O接口入手做出相关问题排查,问题工作范围小,使用点对点问题处理方式。基于在装置上电后,装置面板不能点亮,电源插件指示灯不亮,应排查电源插件,工作中可调换备用板件排除故障,由此形成装置电源故障调试策略;在装置开机后运行灯不亮,面板画面卡死,按键不能正常操作,从CPU板件、显示、按键插件进行相关排查。

保护功能调试过程中,若装置可以正常开机,而“四遥”、通讯问题可利用装置自检,检查开入、开出信号,辅助判断I/O板件故障或者是CPU故障;检验采样漂零较大、准确度不够,用万用表、钳流表等辅助设备对装置端子直接测量,排查二次回路、装置相关设置问题后,缩小范围至采样板件。
        在二次回路检查中,较常用的方法为顺序法,从二次回路交直流、信号的采样、传输全过程排查。在遇到二次回路接地等工作面较大情况,可采用分段排查,加快排查效率。而在智能化变电站二次回路的交直流信息、节点信号分别利用合并单元、智能终端装置转换为光信号,不同与常规变电站数据的可测量性,光信号存在“不可测性”,其回路检查可分为物理排查和软件检查。物理检查通过对互感器、继电器、辅助节点进入合并单元和智能单元二次回路进行排查,过程数据使用万用表即可测量、排查。软件检查是结合装置自检光纤链路,以及通过光电转换器或者便携式光信号检测装置,对传输链路的光信号抓包分析,判断传输过程中哪装置收、发存在错误的问题装置,进一步检查该装置变电站配置SCD(Substation Configuration Description)文件虚端子配置。同时应保证全站SCD文件下发给各自动化装置的版本信息、虚端子配置一致性。
        通讯故障常规通讯检查为通讯线和IP地址配置检查。在通讯规约方面,尽管在应用的IEC61850规约后,各厂商混乱的通讯规约问题得到了缓解,但部分装置还是加装规约转换器才能满足通信需要。变电站扩建工程如果在设计之初没有对原有站内规约转换机做技术分析,判断是否满足扩建需求,调试人员仓促工作后才发现问题,将会严重滞后工程进度。
        (二) 调度联调故障调试策略
        在站端调试工作结束,相关问题得到处理,再安排实施调度联调工作。调度联调与避免站端调试工作交叉,故障原因存在多源性,工作范围扩大化。按照集控中心管理规定,对其要求的“四遥”信息需保证完整、正确性。在集控主站其相关画面、报文、光字牌、警笛的推送与站内实际不符时,因为站端调试信号正确,其调试策略应该在远动机报文的分析上,通过分析相关报文,验证上传信息正确与否,保证远动机转发信息正确,联系调度自动化班组对站内信息进行修改。特别注意主变档位控制器的挡位显示编码、遥测系数、部分遥信取反信号、保护动作不能启动警笛问题。
        通讯光纤通道问题,则需要光纤班组进行协同处理。部分山区变电站在调试期间采用电信运营商网络进行调度联调,当报文传输至主站时可能会有较高延迟。
        在扩建增容工程中,还需要排查原远动机是否满足新接入信号需求,新设备的接入可能也会导致远动机内存占用太高,信息传输产生较高延迟。
        三、电力系统变电站自动化调试策略应用
        调试策略在站端本体装置调试过程中,围绕站端“四遥”信息的传输,排除相关干扰,对自动化装置本体、通讯、二次回路故障形成排查体系。在相应体系内对于问题原因的分割,应用相应的调试子策略。
        调试策略在调度联调过程中,围绕信息转发和报文“翻译”过程,排查通信原因,抓取链路报文,分析报文内容,形成线条分析方法应用。
        结束语
        电力系统中自动化技术逐渐成熟应用,巩固了电力系统的安全稳定。上文对电力系统变电站自动化调试策略做了说明,并结合工作实际对策略应用做了解释,希望可以帮助大家共同进步,提升变电站调试技术层面的应用发展。
        参考文献
        [1]李伟,陈国恩.电力系统变电站自动化调试与应用[J].通信电源技术,2018,35(10):92-93.
        [2]李飞翔,孙兴.电力系统变电站自动化调试策略的研究与应用[J].引文版:工程技术,2016:179.
        [3]倪集龙,支丙勇,张欢乐.浅谈电力系统变电站自动化调试与应用[J].科技与企业,2014(01):290.
        [4]詹宇.电力系统变电站自动化调试策略的研究与应用[J].建材发展导向,2017(15):353.
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