基于KMS9000的SCD文件与虚回路对比在智能变电站的应用分析

摘 要：首先对智能变电站SCD文件安全管理的关键点进行了阐述；随后分析了SCD文件的比对技术；最后，从加强智能变电站SCD文件与虚回路图的理念入手提出规范性EXCEL表格和在线比对相结合的检修管理工作。对今后智能变电站的二次回路状态检修工作具有良好的借鉴意义。

关键词：智能变电站；SCD文件；虚回路；比对技术

引言

在智能变电站新建、改扩建过程中，通常会对SCD文件进行大量的编辑和修改。由于SCD文件的频繁修改经常给调试人员和运维人员带来不便且SCD文件是全站统一的数据源，因此加强SCD文件的正确性校验、日常维护管理和比对技术的推广，以及时掌握全站配置的变化情况对智能变电站的设计、调试、运行、维护具有举足轻重的意义[1]。

1 智能变电站检修工作发展现状

1.1 智能变电站的运行及维护

智能变电站已由试点阶段进入到大规模建设实施阶段，目前，国网新建变电站几乎都采用了智能变电站的模式。前期新投运的变电站经过一年多的试运行，逐步移交至运行部门进入正常的维护管理阶段。在试运行期间运行维护实际大多采用了施工单位与设备制造厂家共同维护的模式。随着变电站运行维护交接工作的完成，智能变电站的维护检修工作最终会由智能变电站设备运行检修部门实施。与此同时，智能变电站经过一段时间的运行，相关人员对智能变电站的理解也有了较大的提高，运行过程中所暴露出来的问题和隐患逐渐被认识到，因此关于智能变电站的缺陷处理或技术改造工作将会提到正常普通的运维日程上来。

1.2 SCD文件的安全管控

由于传统变电站与智能变电站之间的差异性，使得基于传统知识结构和思维方式的电力运行维护人员的思维模式在智能变电站的运维工作中出现了不一致性，导致在进行智能变电站的运维检修与改扩建需要部分停电或全站停电时表现出来的状况是：智能变电站并不智能，严重影响了供电可靠性。此外，由于运维检修人员技术水平的差异，对智能变电站运维检修过程中IED设备异常、告警，装置版本的升级或者运行方式的改变等信息了解、认识的局限性，在缺乏有效技术保障措施的条件下，也可能会出现不可预知的结果，存在一定的安全隐患。同时在智能变电站新建、改扩建过程中，通常会对SCD文件进行大量的编辑和修改。由于不像传统变电站设计图纸变更那么直观，SCD文件的频繁修改经常给调试人员和运维人员带来不便，很难及时掌握全站配置的变化情况。除了对修改后的SCD文件合理性、完整性进行校验外，如果SCD文件辅助管理软件能对修改前后的SCD文件进行差异性对比，将发生变化的IED和相关配置信息以明显的符号标示出来，将极大地方便运维人员进行有针对的隔离、测试和检验。因此基于KMS9000软件的离线比对SCD文件成为现场实施智能变电站实例化文件的有效监控手段。文章研究基于“六统一”规范及相关标准的智能变电站SCD文件规范性测试技术及图形化的SCD文件比对方法，着重提倡在湖北省智能变电站范围内采用KMS9000软件比对SCD文件，保证SCD文件的正确性，一是应该在管理方面采取措施，在智能变电站的设计、调试、改扩建等阶段，明确SCD文件的管理职责和各部门的分工，建立标准的管理流程和规范。二是应该采用技术手段进行SCD文件检测[1]。

2 SCD文件的比对

2.1 SCD文件的离线比对要求

SCD文件作为智能变电站可靠运行的依据，必须严格满足设计文件的要求。SCD文件辅助管理软件采用一些辅助性校验措施保证SCD文件的合理性、完整性。KMS9000是一种离线校验SCD文件的软件，同时满足检查SCD文件描述的模型是否符合相关标准的模型定义，与实际工程的需要是否一致，不应出现使工程无法实施的错误[2-3]，包括以下几个方面：

（1）信息一致性；（2）信息合法性；（3）信息唯一性；（4）信息互联的正确性。主要检查IED的内部端子与外部端子的互连关系有效性，互联的虚端子的类型一致性，全站虚端子数据有效性和连接有效性[4-5]。

2.2 SCD文件离线比对实例

文章以作者在武汉电力职业技术学院参与的SCD文件的KMS9000比对方案截图为依据，论述该离线手段的实施过程。图1所示为荆州南变电站2时段SCD文件在KMS9000中的比对输入选项。

通过导入2个不同时间段生成的同一变电站SCD文件发现：220kV公共测控装置B套PCS9705B内与#1、#2主变高压侧智能终端的GOOSE回路的虚端子连接有改动，与实际SCD文件变动一致。图2所示为荆州南变电站220kV公共测控装置B套装置SCD文件比对结果。

2.3 离线比对方案的总结

通过KMS9000软件在现场进行离线校验SCD文件存在诸多不便，因为每次比对结果包括选择比对文件时现场实际操作人员容易犯错，假如实现实时在线比对现场SCD文件数据和变电站虚回路表或者设计院提供的虚回路、虚端子表的数据源，将可降低该错误的发生。由于KMS9000中包含将IED文件自动生成EXCEL表格的功能，图3所示为KMS9000导出的220kV母线IED设备GOOSE虚回路EXCEL形式表格。

3 前景与展望

综上所述，文章作者拟定在满足SCD对比方法中检测虚回路的信息一致性、合法性、唯一性和互联性的要求下通过SCD文件自动生成的EXCEL表格在线比对设计院提供的虚端子表，提出一种智能变电站SCD与EXCEL虚端子表的智能（在线）比对方法：包括解析SCD文件，根据各IED的虚端子信息（包含CID文件）形成SCD侧虚连接链表；解析虚端子表EXCEL文件，根据GOOSE输入和SV输入虚端子信息填写EXCEL原始內存表；扩展EXCEL原始内存表，形成EXCEL侧虚连接链表；构造EXCEL侧设备描述及SCD侧设备描述映射表；根据EXCEL侧设备描述及SCD侧设备描述映射表形成比对用Excel侧虚连接链表，将SCD侧虚连接链表与比对用EXCEL侧虚连接链表进行正向比对和反向比对。此方法可提高SCD文件与EXCEL虚端子设计文件比对的准确率，并提高工作效率与智能性，能够快速准确地发现SCD文件与EXCEL虚端子表之间不一致的错误与差异，并给出不一致的细节以提高SCD文件升级中的安全性，并提高出厂试验、现场试验、验收，以及检修作业的效率，更有助于基层技术人员在智能变电站建设、验收、运维、扩建过程中正确合理地使用配置文件，为保证智能变电站的稳定可靠运行提供了有力的技术支持。

参考文献

[1]王珍珍，孙丹.IEC61850配置文件测试的研究[J].电力系统保护与控制，2011，39（6）：95-98.

[2]崔厚坤，汤效军，梁志成，等.IEC61850一致性测试研究[J].电力系统自动化，2006，30（8）：80-83.

[3]张燕涛，黄伦，王庆平.IEC61850标准一致性测试的方案和现场应用[J].电力系统自动化，2008，32（4）：98-102.

[4]胡道徐，沃建栋.基于IEC61850的智能变电站虚回路体系[J].电力系统自动化，2010，34（17）：78-82.

[5]高亚栋，朱炳栓，李慧，等.数字化变电站的“虚端子”设计方法应用研究[J].电力系统保护与控制，2011（5）：124-127.

作者简介：丁冬（1984-），男，湖北武汉人，工程师，研究方向：电力系统运行与控制。