对变电站综合自动化系统调试现状及发展方向的思考

2012-07-06刘世欣楼书氢

东北电力技术 2012年7期

刘世欣，楼书氢，梁毅

(1.内蒙古电力科学研究院，内蒙古呼和浩特 010020;2.江西吉安供电公司，江西吉安 343009;3.东北电网有限公司规划评审中心，辽宁沈阳 110000)

随着地区电网的进一步发展和无人值班变电站的推广，电网调度自动化系统的可靠性成为电网安全稳定运行的重要保障，同时，电网的发展也对变电站综合自动化系统的调试工作提出了更高的要求［1］。

某地区电网现有厂站39座，其中220 kV变电站5座，110 kV变电站24座，均为综自站，所有变电站综合自动化系统自投运以来，为该地区电网的安全稳定运行提供了重要的保障，此外，为适应电网发展，满足该地区无人值班变电站的运行与监控需要，这些变电站的远动信号已全部接入监控中心OPEN3000自动化系统［2］。变电站综合自动化系统的调试工作在整个变电站端远动信号接入过程中的作用和地位就显得非常重要。

1 调试目的及基本要求

变电站端自动化设备与变电站当地后台、集控中心及地调端SCADA系统之间进行的远动调试，目的是使变电站的设备向这些系统传输的数据与远动信息数据库一一对应。调试过程中，要保证变电设备的安全稳定运行，同时不降低供电可靠性，整个调试工作结束之后，集控中心及地调端要能够实现对该地区电网内所有变电站有效、可靠监控。

2 调试现状

目前该地区电网变电站综合自动化系统远动调试方法主要有以下3种:设备单独停电调试、结合其它设备停电调试和不停电调试［1］。

2.1 设备单独停电调试

设备单独停电调试，是指一次设备退出运行，一、二次设备与自动化设备联动进行远动调试。整个调试方法过程大致如下:在远动信息数据库生成之后，遥信调试采用改变变电站内相关设备的实际状态，在监控端 (当地后台机、监控端、调度端)核对设备状态是否与站内实际情况一致;遥测调试则采用在变电站测控装置中用试验设备加入电压、电流等模拟量，与监控端核对相应数据是否发生变化;遥调与遥控调试采用在监控端实际操作，观察变电站内控制对象是否发生相应动作。

设备单独停电调试的方法，可以一次连续完成所有调试内容，且远动信息数据库能够完全对应，调试周期较短，但是由于需要将一次设备退出运行，设备的供电可靠性降低，主网设备的退出运行还会影响到供电企业的行业同业对标数据，调试工作量大［3］。该方法比较适用于新建变电站或新增间隔，以及允许退出运行的变电设备。

2.2 结合设备其它停电机会调试

变电站综合自动化系统的远动调试并不局限于新建变电站或新增间隔，有时候运行中的设备也需要进行远动调试。如变电运行管理体制的调整，变电站进行无人值班化的改造，增加遥信、遥测信息和遥控对象，甚至变电站内自动化设备自身的改造等。

目前该地区电网内实现无人值班的变电站在接入监控中心自动化系统的工作过程中，由于运行中的设备停电困难，为满足运行与监控的需要，仅安排少数间隔停电，或结合设备停电机会进行远动调试，调试方法与设备单独停电相同，虽然工作量大为减少，但整个调试周期往往会比较长。

2.3 不停电调试

如果变电站某些重要的间隔不允许停电或运行中的设备停电非常困难，无法进行停电调试，则可以考虑采用不停电调试的方法。

不停电调试需要采用更多的技术手段，并在做好各项安全措施的前提下进行。监控中心自动化系统在实际接站过程中，为满足运行与监控的需要，远动调试在抽测的基础上，增加了遥控报文比对的改进遥控调试方法，该方法显著加快了监控中心工程建设的进度，有效地提高了效率［3］。遥测调试则基本利用变电站动态数据变化进行。

遥信调试除需要做好各项安全措施外，还要参考设计图纸，熟悉现场实际接线情况，在现场短接或解开设备位置辅助接点来模拟设备状态的改变，但这种调试方法需要冒很大的安全风险，设备的安全可靠运行不能得到保障，而且工作量很大。

不停电调试方法可以避免运行设备的停电，提高供电可靠性，但需要做好系统全面的安全措施。

2.4 现行调试方法存在的问题

通过以上对现有调试方法的介绍，该地区电网变电站综合自动化系统远动调试方法的优缺点比较如表1所示。

设备单独停电调试，降低了设备供电可靠性，比较适用于新建变电站或新增间隔，以及允许退出运行的变电设备。而已经投运的变电站某些重要的间隔一般不允许停电，其中220 kV变电站的主变或者220 kV线路出线间隔停电申请还需要上一级调度部门批准。同时，对线路申请停电还会对供电公司的售电量造成损失，而且主网设备的退出运行会影响到供电企业的行业同业对标数据［3］。

结合设备其它停电机会调试，虽然减少了停电次数，调试工作量也相对较少，但整个变电站的调试周期过长，效率很低。

不停电调试方法虽然避免了将设备停电进行调试带来的售电量损失和行业同业对标数据的影响，且对变电站的调试效率有一定程度的提高，但是整个调试过程工作量大，采取的安全措施多，安全风险也比较高。

对于变电站已经投运的设备，无论以上哪种调试方法，都存在一定的问题，而且这些调试方法还没有考虑监控端与继电保护设备之间的串行通信调试，对于继电保护设备的调试甚至还需要将相应的保护短时退出运行，这些都极大地影响设备的可靠工作和电网的安全运行。为改善变电站综合自动化系统调试工作，确保远动信息的一一对应，在实际变电站端远动信号接入工作过程中，采用了与转发地调主站端自动化系统完全一致的远动信息表。

3 调试工作的改进建议及发展方向

3.1 对目前调试工作的改进建议

变电站综合自动化系统远动调试主要包括以下项目［4］:

a．测试各组成元件的主要运行技术性能;

b．检查所有保护装置、安全自动装置、交流采样系统通道平衡性及精确度;

c．校验保护装置、操作箱、电压切换箱以及监控单元内部继电器;

d．检查保护装置开入量及开出量;

e．监控系统测控装置及计量精度测试;

f．保护装置、安全自动装置以及直流系统等与监控系统联调;

g．变电站端与各调度端的信息远传测试;

表1 变电站综合自动化系统远动调试方法比较

h．保护装置的整组试验和保护装置的整组特性试验的调试。

其中，最后一项是调试的重点项目，包括检查有关整个二次回路的设计以及接到保护装置的电压互感器、电流互感器二次回路极性是否正确，与保护装置相互协调配合等。调试过程中，应在连接电压互感器、电流互感器二次电缆的入口端子上通以模拟试验电压及电流，进行必要的保护动作，直接操作断路器的跳闸试验。

目前运行中的监控中心OPEN3000自动化系统，已经接入该地区电网内所有无人值班变电站，但是几乎全部的无人值班变电站都是在运行的情况下接入监控中心OPEN3000自动化系统，后期仅安排了少数停电计划和一部分远动调试试验，只有少数几个厂站因为后期进行了全站综自改造，才有针对性地进行了变电站端自动化设备远动调试的全部工作。

由于是第一次开展全网无人值班变电站和地区电网监控中心建设，加之目前一些运行中的变电站并不是按照无人值班变电站模式设计和建设，在实际运行维护和检修工作中，除进一步加强目前调度自动化、检修继保等各专业间的沟通和协调外，还需要充分考虑到电网内变电站自动化设备的自身技术条件，并在今后的变电站综合自动化系统改造中逐步解决这些问题，最终完全实现全地区电网内变电站的无人值班。

3.2 调试工作的发展方向

该地区电网内现有无人值班变电站采用得较为广泛的自动化设备，以国电南自厂家产品为例，自动化设备的一部分不停电调试功能已经比较完备，其中遥信调试和遥控调试已经基本可以满足调试需要。

此外，由于是第一次尝试不停电调试，上述调试功能的实现和完善也是在一定的条件下才能满足。遥控调试方法实施前，详细核实变电站向监控中心自动化系统及调度主站自动化系统转发的遥控点表，确认表中所列的变电站内所有一次设备开关及其遥控点号一一对应。遥信调试除需要做好各项安全措施外，还要参考设计图纸，熟悉现场实际接线情况，才能够在现场短接或解开设备位置辅助接点来模拟设备状态的改变。由于该地区调度自动化系统主站端已在厂站投运前做过全站的远动调试，在监控中心OPEN3000自动化系统建设及电网内无人值班变电站的系统接入工作中采用了与地调主站自动化系统完全一致的远动信息表［2］［5］。这样既可以方便监控中心主站系统的维护，也考虑到了监控中心的实际运行与监控的需要，完成了监控中心自动化系统的平稳过渡。

如果不需要变电站端设备退出运行就可以模拟远动调试的仿真功能，在变电站内测控装置和保护装置上的应用将会大大缩短远动调试的时间，减轻自动化人员的劳动强度，同时解决了进行远动调试需要停电的困难。在监控中心OPEN3000自动化系统建设及地区电网内无人值班变电站的系统接入工作过程中，针对变电站端大量投入运行的自动化设备不完全具备在一次变电设备不退出运行即可进行远动调试的在线仿真模拟调试功能，为改进调试方法和提高远动调试的工作效率，进一步增加或完善其模拟调试功能是一个不错的选择。

此外，在今后的变电站综合自动化系统改造工程中，在全站自动化系统及设备的选用上，最好选用同一个厂家的产品，可以便于日后变电站综合自动化系统的检修和维护。同时，后台机监控系统的软件备份工作需要重视，备份需要随着变电站设备的变更及时更新，并且妥善保存［6］。