黑学贵
(宁夏电力公司固原供电公司 756000）
摘要：由于智能变电站的三层两网结构是整个二次系统的核心,各层装置之间相互传递信息的方式发生根本性变化。以IEC61850协议为标准的装置之间的协调配合对于智能变电站安全稳定运行是非常重要的,二次设备出厂前的联合调试工作能较全面地发现SCD配置文件中的多种问题.本文总结了联调的流程和主要项目,为智能变电站系统联调测试工程化实践给出指导性作用。
关键词：智能变电站；联合调试
一、二次设备联调的意义及目标
由于智能变电站各装置采用了统一的IEC61850通信规范进行信息交换。大部分的模拟量、开入量都在就地完成了采集,传统的信号电缆也大大地减少了。通过光纤连接实现了二次设备之间的通信，替代了传统变电站用二次电缆之间的连接，但同时各装置之间的通信机制也变得更加复杂。IEC61850协议在全站的信息共享网络中得到广泛应用，但由于生产二次设备的厂家较多，各生产厂家对该标准有着各自不同的理解，其数据格式也各不相同，导致不同厂家的IED设备传输帧定义不一致，存在无法通信等多种问题。在施工现场的二次设备安装与调试过程中，通讯异常、数据包丢失、保护装置采样出现飞点等问题往往会出现。需要厂家现场修改程序文件或者更换硬件，这些问题严重影响工程进度，导致工程无法按时投运。智能变电站各系统之间设备的正确通讯是个严重制约保护功能调试的问题,各保护装置、合并单元和智能终端装置自身质量是否可靠是调试能否顺利进行的保证。另外对于集成商完成的SCD文件也要通过联调进行初步地检查。所以,二次设备在出厂前,对不同厂家的设备进行联合调试并尽早解决所发现的问题是保证变电站如期投运的重要环节。
二、联调试验的前期准备
2.1联调需要的资料
2.1.1全站二次图纸：联调试验需要按照实际变电站的联接方式去组网，所以资料中全站的二次图纸必不可少。在组网调试中为了方便查找、处理出现的光纤接线问题，二次图纸应绘制出信息起止点，将保护装置的虚端子信号在引出端注明对侧虚端子号，达到拔掉某一根光芯时，通过该图纸能查到影响哪些虚信号的传输。过程层传输信号中的虚信号，经过交换机以“广播”的形式进行转发，如果是到交换机去被共享的虚信号，设计图上还应明确本信号被哪些装置的虚端子共享，完善的相对编号。
2.1.2变电站实际主接线图：要进行全站遥控、顺控、五防等功能的调试，就需要先完善后台机主接线图，这就需要设计单位提供的一次设备图纸，并在联调前绘制出变电站实际一次主接线图，保护厂商技术人员根据此图提前输入后台监控系统。
2.1.3相关保定定值单：保护整定人员虽然没有实际一次设备参数，但是可以根据智能变电站的规划，提前准备好保护装置的调试定值，这样使联调试验更具有实效性；另一方面也校验了定值内容及定值单所列项目的正确性。
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2.2供电公司联调人员的安排及要求
2.2.1施工单位二次安装人员：掌握光纤施工安装技术与工艺，光纤安装后的合格测试参数；学会各二次设备的使用技术，与二次设备试验仪器的连接与测试技术，整组测试技术；掌握各装置参数整定技术、定值传动测试技术；后台机信号全部测试完毕；智能终端、保护装置、合并单元等智能装置的全部虚压板按屏柜模型展视在后台机上，并按装置在屏柜上的相对位置分区布置，并做完善的功能测试。
2.2.2变电检修试验二次设备检修人员：除掌握安装人员技术外，还应掌握变电站文件、装置文件备份技术，装置下装技术。
2.2.3变电运行人员：掌握装置正常运行的外在表现、异常告警信号识别、保护动作信号识别；掌握后台机操作方法、一、二次设备异常及保护动作时后台机报文信号的识别。
2.2.4调控中心定值整定人员：监督整定定值的传动试验，动作行为满足整定要求；保护装置虚实压板设计满足调度应用的投退操作。
三、联调对象及流程
智能变电站的联调对象主要包括智能终端、合并单元、保护测控装置、故障录波器、监控后台及信息子站、网络分析仪、对时装置、交换机等,由于这些设备可能分别来自多个不同的厂家,需要集成商提前对各个厂家的装置进行检查及接线,各厂家及设计人员,施工单位及维护、检修人员也应该到达现场，一方面是进行验收调试，另一方面对供电局人员也是一个学习的过程。
智能变电站联调前需要有全站的网络配置图,进而明确SV和GOOSE的组网方式，一般来讲，保护都是直采直跳，其他装置是用组网方式。联调前根据网络配置图进行网络连接。
装置ICD文件的合法性静态检测是集成厂家前期完成了。设计单位应提供一次设备主接线图和虚端子表,然后由后台厂家根据虚端子图配置SCD文件，这个工作可在联调之前由厂家来完成。由SCD文件生成CID文件分发至各装置，并把SCD文件导入后台监控及远动系统生成数据库,二次设备联调工作才能进行。
四、联调内容和项目
4.1继电保护系统调试
智能电网改变了传统的继电保护工作方式，从技术上说，主要是先进的信息综合测控技术和保护技术的使用，为继电保护工作进行了较大的变化。继电保护系统调试主要包括：①单装置保护功能配置和逻辑测试，这里可以完成SV的建模、SV发送测试和接收测试以及GOOSE报文测试、装置GOOSE处理能力测试、GOOSE联闭锁测试；②合并单元测试，包括额定延时测试、同步特性测试、数据连续性测试、同步守时测试、同步稳定性测试。合并单元使数据信息之间具备了数据共享功能，但合并单元的时间同步准确度和数据信息的通讯延迟特性对于保护装置的正确动作是非常重要的；③智能终端GOOSE网络出口性能测试，包括跳合闸GOOSE信息等；④各间隔层装置的互操作性测试，主要测试各间隔层装置之间的失灵配合是否正确实现。
4.2监控系统测试
监控系统主要包括全站遥信、遥测、遥控、防误闭锁功能及顺序控制功能的测试。监控系统的测试是在合并单元、智能终端、测控装置等单体设备调试完成后，各装置之间的网络连接通讯正常后才能进行的。在合并单元上加模拟交流采样，检查后台监控机及测控装置上的采样值是否正确，确定遥测功能的正确性和实时性。在监控后台发出命令，通过智能终端对模拟一次设备对象进行遥控操作，检查操作功能、闭锁及遥控功能的正确性和实时性。通过合并单元或智能终端可以给监控后台发送信号检查遥信功能的正确性和实时性。
4.3网络断链及装置检修状态测试
各过程层装置网络断链、GOOSE网络异常、SV采样异常、网络丢帧等对间隔层装置的影响需要进行测试，同时间隔层装置、过程层装置以及站控层装置的检修状态如何正确地配合也是测试的重点。
结论
智能变电站联调时应更加注重模型实例化配置检查、过程层GOOSE和SV信息流传输可靠性、合并单元同步性能、网络系统通信性能等测试内容。同时也应注重SCD文件的整体检查及测试。全面且有效地联调将能在此过程解决很多重大问题，从而为现场调试提供有力的保障。
参考文献
[1]蔡泽祥.智能变电站技术及其对继电保护的影响[J].机电工程技术，2012.
[2]谭建群.智能变电站技术和管理现状分析及发展方向设想[J].湖南电力，2013.
作者简介
黑学贵（1983.6），男，宁夏固原人，西安科技大学控制理论与工程专业硕士，单位：宁夏电力公司固原供电公司，研究方向：新建智能变电站联调相关问题谈讨
论文作者:黑学贵
论文发表刊物:《电力设备》2015年7期供稿
论文发表时间:2016/2/2
标签：装置论文; 变电站论文; 测试论文; 智能论文; 设备论文; 后台论文; 信号论文; 《电力设备》2015年7期供稿论文;