摘要：随着智能变电站信息的网络化及信令化，传统的连接端子变的看不见、摸不着。因为二次回路的虚拟化，由二次装置及网络设备故障引起的异常情况，变电站运行维护人员难以进行定位排查；现有的报文记录类产品和方案缺乏将站内事件发生过程中各IED设备间信息交互过程用可视化方式展现的手段，从而给具有传统变电站运维背景的技术人员带来理解、操作、故障分析定位等方面的难度，不利于对故障的快速诊断定位，也就无法保证变电站的安全稳定运行。基于此，本文对智能变电站二次回路可视化进行研究。
关键词：智能变电站；二次回路；可视化
智能变电站二次回路与综合自动化变电站不同。由光纤代替了电缆，由虚端子对应表代替了实体二次端子排。面对这一变化，变电站运行、检修工作中最大的困难是如何简单、高效地确认各设备问的二次回路信息联系、软压板功能、物理链路与报文信息的对应关系。
为解决这一问题，需要将智能变电站二次回路可视化。智能变电站SCD(全站系统配置文件)文件集成了设备模型及虚端子对应关系等信息，目前已有软件工具通过解析SCD文件，实现智能变电站二次回路可视化。
1二次虚拟回路可视化研究基础
相较于传统的变电站，智能变电站基于IEC61850通讯规约利用SV/GOOSE数据流以及SCD配置描述文件对于数据模型进行多路信息的复用操作，光缆连接取代了电缆对接方式。过去数字化变电站TV和TA收集的电流信号经端子箱、一次电压等进入保护测控设备，通过CUP信息处理模块对数据实施处理，并将其转换为数字信号。通过二次控制以及信号回路将断路设备遥控、分合闭锁等相关信号向断路器装置传递，由此发挥其自身的保护、监控作用。
智能变电站增加了合并单元、网络交换机以及智能化终端等过程层装置，在IEC61850通讯规约基础上通过模型设备同变电站信息网络连接，站内二次装置实现了彼此的信息互通以及互操作。
2智能和综合自动化变电站二次回路区别
2.1设备间信息传递原理不同
变电站电气二次回路主要实现测量、监视、控制、调节、保护等功能。综合自动化变电站各设备通过电缆电气联系实现各项功能。智能变电站基于IEC61850标准，各设备通过网络传递所需信息，实现各项功能。
2.2图纸表达方式不同
变电站电气二次回路图纸一般包含电流、电压二次回路图，控制回路图，端子排图，装置原理图等。
综合自动化变电站各二次设备如端子、继电器、压板、转换开关、辅助接点等在回路中功能、联接等信息在图纸中直观、明确，运行、检修人员可以直接查找所需信息。
智能变电站二次回路功能依靠通信网络传递信息实现，图纸中一般包含虚端子对应表、设备网络图等，但其具体功能实现、联系方式等很不直观。运行、检修人员无法仅通过图纸就能直观、明了地查阅二次回路及其逻辑关系。
2.3运行、检修方式不同
智能变电站建设施工时，需要将各类设备的ICD(模型文件)导人组态工具，设置通信参数、虚端子连线，形成SCD，调试人员根据SCD文件进行装置配置、调试工作。运行、检修时根据SCD文件、图纸等资料确认设备功能、检修范围及安全措施。
综合自动化变电站仅需依据图纸进行施工调试，在组织运行以及检修活动不再使用全站系统进行SCD的配置。
3可视化实现流程
智能变电站二次回路图形化展示方法，首先是要从智能变电站服务器中获取SCD配置文件，然后扫描所获取的SCD配置文件，提取IED设备列表，其次是要在IED设备表中检索所有IED的虚端子发送/接收端信息，最终从IED发送和接收信息中分析出智能变电站的二次回路，并分层次图形化展示。具体展现IED设备间的相互关联信息的方法如下：
3.1从站内设备列表中指定其中一个IED，图形模式展现这个IED输入输出关联的设备和信息；
3.2从这个图形所展示出的所有相关IED设备中指定某一个IED的输出信息，然后在其它IED的输入信息源端中检索是否存在这个IED的信息；假如存在该指定IED信息，就展示该IED与指定IED之间的信息传输连线关系；
3.3找出指定IED和与其相关联IED之间的所有信息输入输出连接关系，删除中间重复的IED和设备连线，从而得到完整正确的二次回路连线关系。
这种二次回路图形化方法包含三层结构：第一层是所有检索到的IED列表信息；第二层是指定某个IED作为核心，显示这一指定IED和与其相关联所有IED之间的网络拓扑图；第三层是指定IED与某一个相关联的IED之间的虚端子连接图。为使研发设计的思路说明更加准确明了，根据二次回路可视化显示的流程图来说明，如图表1所示：
图表1 可视化功能流程图
3.3.1SCD模型检测
作为信息源导入软件，假设SCD文件检合格，即是指该变电站的规划方案是合理的。
3.3.2提取虚端子
也就是获取过程层网络中的回路信息，可认为类似常规变电站的二次回路图表，特别是智能继电保护设备间的端子连接非常关键，一旦出错，正确的继电保护功能很可能不会动作，或是本该采样的数值没有按规定送达IED。
3.3.3树形展现设备
二次回路图形化软件把智能站二次系统中所有IED实现统一显示。
3.3.4导出设备配置文件
因为智能站内的IED，全部都依据IEC61850标准，把IED实现建模，CID下装到IED中实现其相应功能。
3.3.5形成虚拟IED
依据获取到的CID，实现展示出全部与真实IED对应的IED图元模块。
3.3.6SV/GOOSE发布订阅
令真实IED与其对应的IED图元模块同时进行发布订阅SV/GOOSE，软件检得出该站规划合格与否。
3.3.7调试实际设备
利用图形展示软件，调试二次回路实际设备。
结束语：
综上，智能变电站二次回路相关设计基本没有什么标准可以遵循，对应的设计模式难以满足智能变电站技术需要，本文在详细分析虚拟二次回路的基础上，明确了智能变电站二次回路同以往的综合变电站二次回路之间存在的差别以及二次回路可视化工具要求，进而通过过程层设施网络架构、虚拟二次回路图等图纸设计有效的反映智能设备间的物理以及逻辑连接。通过对这一优化设计方法的实行，可以使变电站二次回路相关功能实现情况以及对应的逻辑联系进行更加清晰的展示，检修人员能够清楚的了解，明确的掌握，促进工作效率的提升。
参考文献：
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论文作者:窦青松,杨明芳,齐国虎,李倩
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/25
标签：变电站论文; 回路论文; 智能论文; 设备论文; 信息论文; 端子论文; 图纸论文; 《防护工程》2018年第27期论文;