某500kV变电站远动机分层分级改造过渡模式研究应用

发表时间:2021/1/18   来源:《当代电力文化》2020年24期   作者:王雨佳
[导读] 本文讲述了某500kV变电站远动机升级改造过程中为了降低改造风险提出的新改造方法
        王雨佳
        广东电网有限责任公司东莞供电局,广东 东莞 523600
        摘要:本文讲述了某500kV变电站远动机升级改造过程中为了降低改造风险提出的新改造方法,该项目工程解决了旧型号远动机硬件配置低、容量小、维护工作量大等问题,同时提出了一种分层分级的远动机改造方案,解决了工程过程中停电难导致运行中设备无法试验遥控、遥调等功能的问题,降低了改造工程的风险。
        关键词:OS2网级主站、智能远动机、四遥数据、改造风险


0 前言
        某500千伏变电站建设于2003年,是主变规模终期为4台100万千伏安、500千伏出线终期6回、220千伏出线终期16回的大型变电站,站内重要一、二次设备数量多,在运行过程中需上送至主站端的四遥数据量巨大。该站建设较早,因此早期采用的国电南瑞公司NSC300老型号远动机硬件配置较落后,直接导致其容量有限、数据处理能力较弱,且配置工具操作繁琐,逐渐不能满足后期新保护装置的接入要求。2018年该站综自改造工程动工,远动机设备需同步进行改造并接入网级主站OS2。由于该站对于地区供电可靠性具有重大意义,工程涉及设备需按间隔依次轮停,因此改造过程中如何在保证运行设备不受影响的同时正确配置新远动机并进行四遥验收成为本次工程的一个难点。
        
1、工程背景
        变电站内综合自动化系统的远动机设备,起着遥信、遥测的采集和遥控命令的执行作用。东莞较早一批500kV变电站如该变电站是广东电网采用IEC103规约的500kV变电站,至今已运行多年。随着运行时间的不断增长,现场监控系统在运行过程中发现存在一系列问题:1、站内原本使用的南瑞科技NSC300型号远动机上市已有十余年,相关设备及插件耗材已停产,现厂商仅能提供部分剩余的备件,若该远动机发生缺陷,可能因为备件供应断链而造成101、104通道长时间中断等重大缺陷;2、NSC300型号远动机为早期落后设备,其容量有限且硬件配置较低,现未接入全站所有设备,已不能满足最新南方电网四遥导则需增加其他公用设备、增加部分已接入测控装置的未上送信号的要求;3、现场装置IP地址采用C类地址,不利于在综自改造接入后期扩建设备和新改造的保护装置;4、NSC300型号远动机和NS5000监控后台数据库相互独立,运维人员维护工作量大;5、站内现用的测控为南瑞科技SLC系列测控装置已停产多年且无备品备件,需在该站综自改造中进行更换,而新型测控装置需配合数据处理能力更强的远动机使用,NSC300无法满足其要求;6、NSC300远动机的相关配置工具为NscAssist软件,该软件结构复杂、功能单一、配置过程繁琐,不满足南方电网后续的反措要求。
        为了解决上述问题,此次综自改造将新型智能远动机NSS201A投入运行。新远动机性能强劲,基于Linux操作系统,与现站内使用的NS5000型号后台监控系统可使用同一套数据库,人机交互功能良好、维护操作简易可靠。且NSS201A型号智能远动机在同时接入站内所有设备后容量仍有余,支持B码对时,能将站内设备IP地址由C类转为B类、支持更多IP共网,可以为后期变电站的扩建改造做好准备。
2、常规改造流程及风险分析
        该500kV变电站现有一套两台NSC300型号远动机,A、B机互为主备模式,接近5000个点号。常规改造模式为新远动直接替代旧远动机,需要将两台远动机数据库进行导出,重新在新远动机中进行配置面向三级调度的四遥转发表。由于待配置的转发数据数量庞大,工作用时较长,人工配置极易发生错误,可能导致因转发点号错误引起的误发信测、误遥控,工作风险较高。另一方面,在新远动机投入使用前主站需与站端重新进行遥信、遥测的数据核对验收,该工作人力投入巨大,验收过程涉及全站运行间隔,风险同样难以把握。另外,500kV变电站供电要求高,工程过程中难以停电,该模式下配置的遥控转发部分不具备实际验收条件,只能通过在装置上抓取遥控命令来进行间接验收,而间接验收的安全措施要求每天开工前要将全站运行设备遥控把手打至就地、遥控压板进行退出,在工作间断后再恢复把手及压板状态,该工作量巨大且风险极大,若遥控回路接线有误或安全措施执行有误,随时可能发生误遥控事故。
3、分层分级改造过渡模式
        为了解决上述传统改造模式工程过程中可能发生的工作量巨大、工作易出错、停电难导致运行中设备无法试验遥控、遥调等功能的问题,本次改造特别提出了一种分层分级的远动机改造方案。该500kV变电站远动转发信息需接入总调、中调、地调三级调度,具体改造方案如下:
        (1)由于中调、网调业务不涉及遥控、遥调,可先由旧远动机NSC300转接至新远动机NSS201A,由新远动机上送中调、网调主站;
        (2)新远动机为NSS201A,基于Linux操作系统,支持与新监控后台的统一组态,可与NSC300远动机并列运行。因此地调业务可继续由旧远动机NSC300上送,结合站内间隔改造逐渐将地调业务转移至新远动机上送。
        (3)站内间隔改造过程中,将升级后的新型号测控装置NS3560直接接入新远动机,完成间隔业务转移;
        (4)待所有间隔装置综自改造完成后,旧远动机NSC300退出运行。

4、新改造模式的先进性
        分层分级改造过渡模式较之旧有改造模式工作量较小,工作过程风险明显下降:
        (1)无遥控要求的总调、中调数据直接从旧远动机NSC300读取后再由新远动机NSS201A上送调度,无需重新配置远动库,工作过程中耗时少,大大降低了人工配置有误的风险。
        (2)有遥控需要的地调业务仍使用旧远动装置通信,无需进行新的验收工作,可以保证四遥数据正确,无风险。
        (3)新间隔改造期间可将该间隔进行停电,接入新远动机NSS201A后可以实际进行四遥验收,能保证地调遥控、遥调的正确性,风险较小。
        (4)在新间隔四遥验收前虽然仍需布置全站“远方\就地”把手打至就地、遥控出口压板退出的安全措施,但单间隔四遥验收可在一个工作日内完成,避免了安全措施反复布置、恢复的困扰,在减轻验收人员工作负担的同时降低了改造工程的风险。
        (5)此外,新远动机NSS201A采用双主模式,旧远动机NSC300由主备模式更改为双主模式。两台新远动机、两台旧远动机分别以网线一对一直联,确保了数据的正常性和一致性,可响应104连接。

图1改造前的网络结构图

 图2改造后的网络结构图
5、总结
        该500kV变电站的综合自动化系统新、旧远动机同步运行架构现已搭建完成,从根本上解决了老型号NSC300远动机硬件配置低、容量小、维护工作量大等问题,为后期扩建设备和新改造的保护装置的接入提供了便利。两套远动机同步运行,结合站内间隔改造逐渐将地调业务转移至新远动机上送的改造方案大幅降低了因远动机配置错误导致的电网安全风险,保障了电网稳定运行,提高了社会供电可靠性,也因此创造了如下社会效益:1、提高了工商业用电的可靠性,确保经济的健康持续发展;2、保证居民的日常用电、促进社会和谐稳定。
        该500kV变电站远动改造的成功案例,也为将来其他500kV变电站远动机的改造提供了实践依据。该改造模式计划于2019年初推广至全广东电网,目前已有计划在同地区500kV某某站的远动机改造中进行采用。
        
参考文献:
        [1]《南方电网总调直采厂站接入网级自动化主站技术方案》
        [2]《智能远动机与主站数据交换技术方案———源端维护与订阅发布》
        [3]张泉. 变电站综合自动化系统的设计和研究[D].天津大学,2005.
        [4]王世香. 变电站综合自动化系统可靠性分析[D].西南交通大学,2006.
        [5]蒋年德,魏育成. 变电站综合自动化系统体系结构研究[J]. 电网技术,2003,10:48-51.
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