数字化变电站二次设备调试技术的研究

数字化变电站二次设备调试技术的研究

胡凌

广西兆泰送变电工程集团有限公司

【摘要】科学技术的不断发展，推动了电力事业的进步，数字化变电站已经成为了变电站自动化技术发展的必然趋势。数字化变电站是建立在网络化二次设备和智能化一次设备的基础之上，在IEC61850标准和通信规范要求下，实现变电站内各电气设备之间信息传递共享的智能变电站。本文介绍了数字化变电站二次设备调试的特点，分析阐述了数字化变电站二次设备调试的技术要点，并指出了调试中需要注意的问题。

【关键词】数字化变电站；二次设备；调试技术；研究

随着科学技术的不断进步和发展，变电站已经迈向了数字化发展道路。我国的数字化变电站还处于发展初期阶段，较之传统变电站，数字化变电站在设备调试技术上还不够完善，缺乏相关调试规程和标准，结合当前的发展现状来看，数字化变电站将成为变电站未来很长一段时间的发展趋势，因此，探究其安装调试技术，对加快数字化变电站建设有着重要意义。行之有效的调试方法是促进数字化变电站发展的重要途径。

一、数字化变电站特征

通常情况下，在过程层和站控层信息交换基础上建立的智能变电站，其采用的通信网络基本都是IEC61850标准[1]，无需转换标准能够有效提高通讯效率，对复杂的系统头一定的简化作用，同时使得整个系统的性能得到了提高。数字化变电站中，电子式互感器以其优越的性能代替了传统电磁互感器，电子互感器无论是有源式还是无源式，或是内置GIS式，都可以实现一次转换后传输给二次，避免了信号在传递中受到干扰的问题。

二、数字化变电站二次设备调试技术要点

（一）变电站模型建立技术要点

变电站模型建立需要用到系统配置工具——SystemConfigurationTool，其方法是结合一次系统配置描述文件SSD和智能电子设备配置描述文件ICD，在系统配置工具下生成SCD文件，接下来结合SCD文件和IED配置工具，生成相应的CID文件。需要注意的是，在整个操作过程中，要相对ICD文件进行改动，就必须通过上述程序，不能仅仅依靠一些经验对相关设置进行更改，这样做的目的是为了确保IED设备模型与SCD文件之间的统一性，比每年出现不同情况。

（二）组网测试技术要点

参照组网设计相关原理，数字化变电站采用的是模块化结构设计。在变电站里面，单个IED设备与其它IED设备的信息交互需要通过通讯网络来实现，只有这样才能确保正常运行。因此MMS网和IED[2]设备、GOOSE与采样网络之间的链接需要结合既定网络架构，同时还要测试所有光缆的衰耗，一旦检测程序缺失，就会导致数据出现异常和GOOSE网络链接断开的情况，对系统的正常运行造成影响。此外，要对光缆进行标号管理，以便于现场维护和后续管理。

（三）电子互感器校验技术要点

数字化变电站的标准TA选取的是变比与电子式电流互感器（ETA）相同，在大电流发生器、标准TA和电子式电流互感器（ETA）之间分别串联，利用光纤接入到合并单元，接下来再将数字流电流信号引入电子式电流互感器的校验仪中，同时把标准TA输出电流转变为模拟电压弱信号引入到电子式互感器的校验仪中。此外，选用标准TV的时候，保证其与电子式电压互感器（ETV）相同的变比，实现高压发生器、标准TV和电子式电压互感器之间的相互链接，结合电子式电压互感器，通过光纤传输数字量电压信号到合并单元，接下来再将其引入电子式互感器校验仪，标准TV所输出的电压可以采取感应式分压器的方式引入到互感器校验仪中。在高压发生器的作用下，模拟一次电压，随后校验仪会分析来自于电子式电压互感器的数字量信号和来自于标准TV的模拟信号，对其波形作出判断，确定波形是否统一，从而完成对电压互感器的校验。

（四）保护装置调试技术要点

数字化变电站的保护装置中，其接口的形式和采样规约具有多样化的特点，目前的国内变电站中，保护装置试验仪还无法同时满足不同系统的要求，但其基本功能还是能够得以实现的，主要用来实现保护装置的信息接受和报文发发送。当保护装置不同时，可以分两种方案对其进行调试。其中一种方法是在常规危机保护试验仪中安装模数转换装置，模数转换装置可以把信号传递给合并器，在数字化机电保护装置和合并器之间建立了链接，此外，在抓包分析工具的辅助下，利用电脑端实现网络连接，并监测和抓取保护装置GOOSE[3]的反馈信息。此方法涉及到模数转换，因此难免会在实际测试中出现一些误差，这些细小的误差也需要进行充分考虑，保证测试结果的精度。另一种方法是直接对保护装置输入来自于数字化试验仪的采样数据，同时完成信息反馈，利用数字化保护试验仪的功能，完成整个测试流程。该方法不需模数转换，秩序数字化保护试验仪和保护装置就可以实现整个实验测试的进行，其所测结果也是精度较高的，加之操作上的简便性，在条件满足的情况下，通常都采取这种方法进行保护装置的调试。

（五）控制信号回路调试技术要点

通常情况下，调试控制信号回路时，我们可以采取常规变电站测试的方法来进行。在完成了对设备的安装和二次回路调试后，要利用智能终端箱[4]对系统实行全面检查和分析，确保主变本体和开关等控制信号回路的合理性，以及与智能终端控制和采集端子正确的对应，为后续联调的顺利开展提供保障。

三、数字化变电站二次设备调试中的关键问题

（一）杜绝激光发生器的空载运行

为了防止激光发生器的损坏，增长其使用寿命，在实践中要避免其空载运行，在激光发生器的运行过程中，如果发生光缆或者数据光缆意外断开的情况，就会存在激光发生器因空载而处于损耗状态，严重情况下会烧坏，因而，需要增加闭锁装置或是保护装置。此外，不要用眼睛直视激光空，以免造成眼睛烧伤。

（二）确保光缆连接可靠性

在光缆铺设和连接时，需要确保连接可靠性，保证防尘帽的完好，不存在破裂脱落的现象，此外，光纤弯曲半径超过了其外径的10倍[5]。

结束语

总之，随着科学技术的发展，数字化变电站将会面临更复杂更高端的技术革新，数字化变电站与传统变电站之间有着本质上的差异，数字化变电站的二次设备调试技术是非常重要的。变电站相关技术人员要对二次设备调试的关键技术进行分析研究，抓住其中的技术核心，确保调试工作的有效性，并及时制定有效的预防措施，保证数字化变电站的稳定运行。

参考文献：

[1]康科飞，田力.基于大规模数字化信息技术应用在智能变电站中的综合技术研究[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（27）.

[2]刘秀，郑黎.220kV变电站改扩建工程二次设备调试相关隐患问题排查分析[J].电子制作，2015，（4）：234-235.

[3]郝志刚，白瑞，张悦等.智能变电站二次设备调试中几个问题的分析与探讨[J].山西电力，2013，（3）：28-30.

[4]纪陵，李忠明，蒋衍君等.智能变电站二次系统仿真测试和集成调试新模式的探索和研究[J].电力系统保护与控制，2014，（22）：119-123.

[5]薛峰.探讨智能变电站二次设备调试问题及对策[J].科技与企业，2014，（17）：376-376.