基于智能变电站自动化设备智能化调试方法的研究

国网青海省电力公司检修公司 施志刚

现代社会为电气化社会，我国经济的快速发展也促进了我国电力事业的快速进步。变电站作为电力系统中最为重要的枢纽，在自动化技术、智能化技术的影响下，也逐渐向着智能变电站的方向发展，但是变电站在转变的过程中与传统意义上的变电站还是有着较大的差异，主要体现在变电站监控系统的组网形式、设备形式以及二次回路设备的应用发展方面[1]。我国智能变电站在发展的过程中，进一步提升了变电站及其相关设备自身的智能化水平，加强了设备之间信息数据的沟通性能，促使设备之间的多种信息交互能够有效进行，数据信息交互内容能够丰富化。但是变电站在智能化发展的过程中，智能化设备的更新较快，为了确保变电站的安全稳定运行，要不断加强智能化设备调试方法的研究，为变电站智能化设备的安全稳定运转提供保障。

在现代社会的发展中，信息化智能技术的发展在很大程度上改变了当前社会发展的面貌，信息化智能技术在工业发展中的应用使得其发展方式以及途径发生了很大的改变，当然，在我国电力行业变电站的发展中也同样如此。智能化技术在变电站发展中的应用使得其相关电力设备的自动化水平不断提升，智能化变电站得到了极大的发展。智能化变电站由于智能技术的广泛应用其信息交互系统非常复杂，为了能够保证智能化变电站的正常运转，在智能化变电站的日常运转中，必须加强智能化设备调试方法的研究以及设备日常的运行维护工作。在文章中，主要对我国智能化变电站以及相关智能设备的站控层、以及间隔层和过程层的调试工作进行重点分析，促进我国智能化变电站的持续发展。

1 智能变电站的简要概述

智能变电站相对于传统意义上的变电站来说，主要体现在“智能”。简单来说就是在智能化技术的影响下，变电站集中运用各种先进的高新技术以及先进技术理念，广泛应用先进的智能化电力设备，打造变电站的智能化基础，不断提升变电站的智能化以及自动化水平，从而为变电站的信息资源即使共享提供强有力的保障。此外智能化电站的发展加快了信息数据的传输共享速度，智能化的发展能够进一步保障系统的自动化发展[2]。如下表1所示，主要介绍了智能变电站与传统意义上的普通变电站之间的区别。

表1 智能变电站与普通变电站的不同点

智能变电站相较于传统的变电站来说，在实现了自动化、智能化的基础上其结构组成相对复杂，主要包括智能终端设备以及合并单元、GOOSE、全站系统及设备的配置文件等[3]。在变电站的实际运行中，为了保证变电站电力设备的安全稳定运行，要根据智能变电站的实际情况，对智能化设备进行合理调试，保证变电站的相关工作能够稳定运行。图1列出了我国智能变电站的主要组成部分以及各部分之间的相互联系。

图1 智能变电站的主要组成

2 智能变电站自动化设备的基本结构特征分析

在我国智能变电站发展的过程中，自动化智能设备主要包含了站控层、间隔层以及过程层三个最为主要的部分，这三层设备通过智能化设备的高速通信实现变电站实时性、可靠性的要求，为智能化变电站的稳定运行奠定可靠的基础。

2.1 站控层基本结构特征分析

智能变电站的站控层主要指的是变电站中的监控系统以及设备，子站系统等，在结构上主要了包括调制解调器、监控主系统以及信息通信控制设备等[4]。在作用上主要体现在能够有效开展在线编程工作，通过完成的闭锁方式实现智能变电站的全面控制。此外，变电站自动化设备的智能化功能也主要依靠站控层设备支持开展，实时监测设备的运行状态，对于系统运行过程中的潜在故障通过数据分析进行提示，实现人机交互的高效连接，为设备的安全稳定运行提供保障。

2.2 间隔层基本结构特征分析

在智能变电站系统中，系统的智能化保护设备以及各种信号的测控设备都分布在间隔层，间隔层是数据信息通信的中枢，维持站控层与其他层面的信息传输。在运行过程中，还可以根据当前变电站运行的实际情况对间隔层进行调试，保证数据信息的高效传输。此外，间隔层设备还能够通过对站控层信息数据的处理实现合理分类，更好的保证变电站的安全稳定运行，尽可能避免潜在故障的发生。

2.3 过程层基本结构特征分析

智能变电站的过程层是变电站系统中最为主要的电力设备，主要包括变电站当中一、二次侧的主要电力设备，同时也是智能化电气设备的智能化部分。主要实现在运行过程中各种信息数据内容的检测，对相关模拟量进行实时采集，对于设备的各种操作控制命令程序进行分析，通过对输入输出的断续开关量的控制，加强对智能化设备的运行检测和设备数据的分析，如设备的状态参数监测、断路器的分合闸操作控制等。

3 智能变电站及其设备调试分析

通过对智能变电站实际运行的调查分析，了解智能化设备的运行调试特点，为设备的调试工作提供具有实际价值的实践依据，图2描述了通常智能变电站的项目架构。

图2 智能变电站工程项目架构

3.1 智能变电站站控层装置调试

在变电站站控层系统调试时，相较于传统意义上的综合自动化变电站，智能变电站在控制部分的功能并没有发生较大的改变，在实际运行过程中如主接线的类型选择，相关线路设备的操作流程等都没有发生太大的改变。但是在智能变电站在数据通信部分与传统变电站有着明显的区别，智能变电站的由于设备的智能化程度较高，其监控系统的部分功能在传统变电站是无法直接进行应用的。但是，智能变电站能够更加有效的将站内操作箱内的控制小车与接地刀闸的位置相互联系，保证其操作界面能够进行编程化程序管理。为了方便相关工作的开展，可以用不同颜色对其出口压板以及相对应的保护压板进行表示，例如可以分别用红色和黄色进行表示，而其他均采用灰色压板。站控层设备的调试过程中，智能变电站的工程师需要加强对相关规则规定的具体理解，保证调试工作的准确性，确保在调试过程中各点位都能够正确对应，并且注意SOE时标的设置与相关装置框架能够匹配。

此外，在数据信号发送到后台设备时，为了防止存在丢失点的情况，需要严格进行雪崩测试。智能变电站的智能化设备离不开编程的应用，在编程操作的过程中，为了节省时间并提高变电站的实际工作效率，对变电站的智能化设备的调试过程进行简化是非常有必要的。智能变电站和传统变电站相比还有一大优势，智能变电站由于在与主站通信的过程中仍然采用104或者101的网络规约形式，所以在远程通信机种并没有传统变电站中的诸多问题。智能变电站在远程数据信息进行传输时，能够保证主站与后台之间同时进行，大大减少了工作过程中的重复性，有效节省大量的工作时间。

3.2 智能变电站间隔层装置调试

间隔层在变电站中只要为保护以及测控的作用，在间隔层工作的过程中为了能够对线路保护进行充分分析，为了保证输入线路开关以及电流测控装置的数据能够实时被融合单元收集分析，并且能够以光纤的形式将传输电压、电流量发送到相关设备，在间隔层装置的测试运行过程中，相关智能化设备要全面采取利用高精度的数字化实验仪器进行，保证间隔层装置的稳定运行且精准测控。

3.3 智能变电站过程层装置调试

过程层是智能变电站智能化的主体部分，过程层的智能化装置调试主要是为了能够及时处理电压电流互感器在工作过程中所需要传输到的各种信息数据，在通常情况下，大部分都是合并单元的数据，但也有少数情况是操作箱中的小车或者短路控制器等设备的调试。

4 智能变电站设备的现场调试及维护

智能变电站由于智能化、自动化程度的提升，为了数据信息的有效通信，在变电站中就避免不了存在较多的光纤板以及相应设备的网络物理连接，在进行变电站的智能化设备调试之前，要先对着两方面进行全面检查分析，确保能够满足智能变电站的实际运行需求。其次，对于智能变电站应用广泛的光纤要进行严格的光纤裕度检测，对智能化设备在运行的过程中的绝缘性能以及供电电源稳定性等进行严格检查，为智能变电站的智能化设备调试工作做好基础工作。

4.1 智能电子设备（IED）单体调试通用测试

在智能化电子设备的调试过程中首先要做就是对维修机制进行检查，将智能电子设备放入维护压板进行工作后，要对智能化设备的网络绝缘维护设备进行充分的检查分析，保证其良好的运行状态。其次要对其开展采样检查， 要对检查装置采样值进行详细分析，对GOOSE 的开出开入功能进行详细检测分析，尽可能避免不必要额错误情况出现。此外，还要加强通信检查工作的开展，对各层次网络通信以及相关装置之间的数据传输传输以及其他功能进行详细的检查，避免因通信问题影响智能变电站的稳定运行。

4.2 智能电子设备功能调试

在智能化设备的调试过程中，最为重要的一步就是要通过调试验证智能化设备自身的功能是否正常，确保设备在规定的条件下进行运行，此外，还要考虑在智能变电站的实际运行中，变电站不同的运行情况对设备的影响，在系统能够运行的过程中，要加强对变电站的调控测试，要加强智能化设备配置文件变更流程的测试以及变电站的维护管理。例如，在变电站的运行过程中，要对系统的时钟进行调试，系统的时钟调试时验证变电站GOOSE 的关键。在智能变电站实际运行过程中，智能化设备若要投入使用一定要进行模拟故障情况的测试，确保设备在遇到故障情况时能够最准确动作，保证智能化设备的正常运转。对智能化设备配置文件变更流程的调试也是非常重要的环节，配置文件变更流程的调试能够保证相关专业工作的有效融合，能够更好完善智能变电站的运行模式，促进智能变电站设备调试工作的进步。

综上，在社会经济快速发展以智能化技术的大力推动下，我国变电站的智能化、自动化水平不断提高，同时也减小了变电站的工作压力，提升了变电站的运行可靠性。文章中通过对智能变电站与传统意义上的变电站对比分析，了解了两者之间的主要区别，指出智能变电站在发展中对于智能化设备调试的重要性以及调试技术的分析，在遵循设备调试原则的基础上不断提升智能化设备调试的质量，使变电站的设备能够保持良好的运行状态，减少安全隐患的存在，提高智能变电站的运行可靠性。