数字化变电站简介及常规检测周利明

数字化变电站简介及常规检测周利明

周利明丁洪波

(云南电力技术有限责任公司云南昆明650061)

摘要：本文主要介绍了数字化变电站的定义、特点，数字化变电站检测专用仪器的使用及常规检测项目开展及注意事项。为数字化变电站的了解及检测项目的开展提供参考。

关键词：数字化变电站；检测；光数字测试仪

随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，越来越多的地方建了数字化的变电站，部分新能源如风电场、光伏电站的升压站也建成了数字化升压站，对于数字化变电站的学习及检测有必要加强。

1数字化变电站介绍

1.1数字化变电站的定义

数字化变电站是指按照站控层、间隔层、过程层构建，过程层采用具有数字化接口的智能一次设备，以网络通信平台为基础，采用DL/T860数据建模和通信服务协议，实现了变电站监测信号、控制命令、保护跳闸命令的数字化采集、传输、处理和数据共享，可实现网络化二次功能、程序化操作、智能化功能等的变电站。

1.2数字化变电站的特点

通过光纤通讯来传递信息，取代原来复杂的二次电缆，可以节省大量投资；电缆很少，方便做好防火措施，可以降低火灾风险；可以减少电缆施工、接线等大量工作量，缩短工程时间；二次机柜内二次接线很少，机柜内看着很整洁；可以避免电缆带来的电磁兼容、传输过电压和两点接地等问题。

用电子式（或光）互感器解决传统互感器的固有问题，电力互感器是电力系统中的一种测量传感器，负责基本参数的测量，为系统的计量、保护监控单元提供依据信号。传统互感器存在有功率损耗大、体积大、造价贵；因受铁芯磁饱和限制，通常在使用时，将测量用电流互感器与保护用电流互感器分开处理；当短路电流过大，致使电流互感器铁芯饱和而使电流信号畸变等缺点。电子式互感器有简单的绝缘结构，优良的绝缘性能；消除了磁饱和与磁滞问题；二次侧无开路危险，抗电磁干扰性能好；体积小、重量轻、节约空间；适应电力测量和保护数字化、微机化和自动化发展的潮流等优点。从图1和图2可以得出电子式互感器还可以提高测量精度。

采用IEC61850通信标准，系统开放性高，按统一的通信协议传输，实现不同设备和不同功能的信息共享，解决了不同厂家间通讯兼容问题，变电站设备选型更加方便、实用，变电站的扩建、维修将更容易，不会受制于单一厂家。

通过智能终端对一次设备进行信息采集、传输、处理、控制，智能终端作为一个过程层装置，通过光纤GOOSE网或点对点的光纤连接接收相关联的间隔层设备的控制指令，完成对断路器等一次设备的操作，同时采集断路器等一次设备的相关状态信号通过光纤上送给间隔层设备。

合并单元，对一次互感器传输过来的电气量进行合并和同步处理，并将处理后的数字信号按照特定格式转发给间隔级设备使用的装置。通过合并单元实现电流、电压的采集及数据共享。

2数字化变电站检测及注意事项

数字化变电站检测项目和常规变电站差异不大，但是需要使用专门的检测仪器，如光数字测试仪、数字保护测试仪等专门的数字化检测设备。

2.1光数字测试仪的使用

DM5000H手操光数字测试仪，可以模拟合并单元输出标准的光数字报文，对光数字保护测控装置进行测试。

检测使用一般步骤：

1）导入文件。找到最新的SCD文件，安装SD卡内的工具软件转换成KSCD文件，不转换的SCD文件无法导入测试仪，转换好后存入SD卡，打开测试仪，导入对应KSCD文件，（设置—全站配置文件—Enter—导入—选择文件Enter—ESC后自动导入）。

2）导入成功后，选择该KSCD文件，进行参数设置，选择基本设置（根据实际参数修改PT、CT变比）。

3）基本设置—SMV发送设置（SMV类型：选择IEC61850-9-2；交直流设置—所有通道都是交流，确有直流量对应修改；SMV发送1—光口1（与实际接入的光口对应。

4）SMV测试：选择导入IED—选择需要测试的测控装置—确认—导入本IED—作为被测对象导入—Enter—导入完成—ESC（可在SMV发送设置里看到SMV发送列表）。

5）电流电压功能：密码（654321）进入设置页面，设置好电流电压值、角度、步长等参数，全部发送，根据实际需求改变参数完成测试。

6）B码对时：系统设置（光串口接收设置—正向B码/反向B码/正向PPS/反向PPS），光串口接收信号定义（正向、反向）修改以上两个参数，进入B码对时界面确认对时正常。

2.2常规检测项目

测控装置遥测采样精度测试，使用DM5000H加量，将需要检测的装置IED导入，作为被测对象导入，进入‘电压电流’项目，输入密码，根据试验要求设置电压电流的步长，修改角度，‘发送SMV’,在测控装置上记录电压、电流、有功、无功一次值，同时观察后台数据是否正常。记录时应观察数据是否满足要求，不满足要求，应检查装置、仪器变比等参数是否设置一致。如后台数据不正常，检查画面测点是否链接正确，变比等参数是否正确。

测控装置遥信核对，使用DM5000H加量，将需要检测的装置IED导入，作为被测对象导入，进入‘电压电流’项目，输入密码，按F1切换为GSE项目，选择检测的遥信信号，手动改变遥信信号的状态，检查后台信号变位及报警是否正确。

测控装置遥控试验，进入‘设置’—基本设置—GOOSE发送设置—添加GOOSE—从全站配置中选择GOOSE—选择所在IED—Enter—esc，再进入GOOSE项目里可以找到对应的遥控对象，进行指令。

2.3注意事项

试验应不断总结、提高，通过试验经验得出以下几点供参考：

1）试验开始前，应和对应调度申请封锁试验范围内设备的数据，防止数据跳变被调度考核。

2）SCD文件一定要找到最新的文件，如果测试仪内的文件与装置内的文件不是一个版本，测试无法进行。

3）部分装置存在需要对时一致才能测试，否则加量无反应，可以采取给测试仪对时解决，由于存在距离限制问题，可以采取就近利用其他装置对时线进行对时。

4）测试仪每次开机状态参数可能不一致，出现问题时应重点检查SMV类型、光口、对时设置、PT、CT等参数是否正确。

5）数字化减少了二次回路，变成了程序内的虚拟端子和连线，对于熟悉组态文件的人，开展工作将更简单，不用去接线等等，但是对于不懂程序应用的人，工作将无法开展，对厂家技术人员依赖很大，应加强技术人员相关能力的培训。

3结论

随着设备智能化、网络技术的快速发展，IEC61850标准的广泛实施，数字化变电站将越来越多，对变电站运行、维护人员的技术水平提出了更高要求，我们应加强数字化变电站知识的学习和积累，不断总结提高相关检测项目的测试方法。

参考文献:

[1]中国南方电网有限责任公司企业标准，Q/CSG110025-2012《南方电网110kV及以下变电站计算机监控系统技术规范》。

[2]武汉凯默电气有限公司，DM5000手持光数字测试仪使用说明书Ver1.01,2011年10月。