智能变电站智能录波器配置方式探讨

张国武 黄智华 周 瀛

（云南电网有限责任公司昆明供电局）

0 引言

智能变电站在组织结构、网络通信和使用二次设备上与传统的变电站都有很大的不同，使得智能变电站继电保护系统与传统变电站继电保护系统相比在信息交互和协同控制上有明显优势。随着智能变电站技术发展及技术标准的逐渐统一，以前常规变电站用于故障录波的录波器，依托与各厂家设备在同一通信协议标准下，也在功能架构上进行了全面革新，创造性地提出录波、网分、可视化、运维功能四合一集成的系统架构。在实现日常故障录波、智能电站网络报文分析的基础上，进一步实现变电站日常巡视和定期检验模式转变为主动状态检修模式。正是智能录波器目前在智能运维功能上的强大功能，南方电网“十四五”二次规划技术原则要求110kV及以上该智能录波器覆盖率100%。

1 现阶段智能录波器配置上存在的问题

智能录波器有着强大的功能，但是现阶段智能录波器工程实施中也存在以下问题。

1）智能录波器主要依赖人工配置，智能录波器要实现其强大的现场运维功能，需要对变电站一次接线图、二次设备构成等进行建模，而一般变电站海量的设备及其设备属性，需配置的信息点达上万条，需要技术人员大量的工作进行数据库制作建模，加上配置后调试等各环节，时间周期会非常冗长，如下表所示。

表 智能变电站工程智能录波器的配置周期

2）完成系统建设后，因内部功能逻辑较为庞大，无法开展全部功能的系统测试，若只是抽样测试的验证方法则无法保证全部配置的正确性。

3）另外现有SSD信息建模规范以及保护装置信息技术规范仍处于试点阶段，并未大面积开展使用，也难以满足智能录波器自配置、同源数据校验等高级应用需求。同时目前针对SSD模型自动成图较为困难，无法保证一致性，在现场配置时工程配置量较大，实施较困难，一二次设备模型关联也不完善。

4）智能变电站核心SCD文件，在现场调试、测试阶段各环节存在多次修改，针对虚端子、设备增减更换等变化后的SCD文件，都需要重新导入智能录波器系统进行再配置，这些操作都需要技术人员参与，无法满足源端维护等高级应用的需求。

因此，智能录波器推进在变电站100%使用，必须对故障录波器配置方式进行革新，无论针对基建站还是改扩建站，在保证智能录波器实现其智能运维、状态监视、远端维护等高级运用功能的同时，需要智能录波器自身配置简单，方便现场建设。

2 智能录波器配置要求及实现方案

2021年4月，南方电网编制并下发了《智能录波器工程化应用指南》。该指南基于《智能录波器技术规范（2018年试行版）》，进一步细化智能故障录波功能要求和实现方案，为智能录波器的研发、设计、调试、验收等工程化应用提供了实用化解决方案。其中， 《智能录波器工程化应用指南第三分册：建模及自动配置（试用版）》进一步细化了智能录波器建模及自动配置功能要求及实现方案。

2.1 智能录波器自配置功能实现结构设计

根据上述智能录波器功能要求及自配置实现方案，结合现有的SSD、SCD、ICD等配置文件模型，以及目前智能录波器自配置面临的一系列问题，制定如图1所示结构图，提出上述智能录波器信息点配置需求。

图1 智能故障录波自动配置功能实现结构图

该结构从配置文件入手，设想通过将配置文件模型化，然后通过配置工具进行一系列智能录波器配置工作，完成一二次设备关联、保护遥测遥信采集单元与一次设备的关联、一次设备参数配置、过程层光纤连接配置、虚端子虚回路配置、装置软压板与虚回路关联、IED设备基本信息点模板、录波参数配置等内容。

2.2 智能录波器自配置技术研究路线

针对SSD模型文件自动成图困难、一二次系统关联不完善的问题，考虑在录波器配置工具中通过自建设备模型库、SSD间隔模板，并对一二次设备模型进行拓展，通过模型化、模块化技术路线解决目前SSD模型文件的问题。

如图2所示，然后利用现有SCD文件，结合通过建模完成的SSD模型文件、一二次设备模型等，并匹配智能录波器ICD文件，使用变电站工程设计及组态配置工具，完成智能录波器自配置需要的CID／CCD文件、变电站SVG图形文件、调度间隔命名文件等标准化格式文件。并将标准化文件下装智能录波器，通过基于组态的一体化图模管控模块，将标准文件内容读取并自动完成故障录波内功能的配置。该技术路线可以完成采集单元配置、主界面业务配置、一二次设备调度命名配置、智能运维业务配置、保护装置图形配置。最终实现目前模型私有、图模分离、手动配置的现状下的标准模型、图模一体、自动配置的目标。

图2 智能故障录波自动配置技术路线构想图

2.3 基于图模组态的智能变电站智能录波器配置模式

按照现行智能变电站建设相关管理及技术服务流程，智能录波器自配置工作模式如图3所示，大致分为两个阶段。第一阶段（设计院与设备集成厂家配置）：正常输出含虚端子信息的SCD文件。第二阶段（录波器厂家配置）：①根据集成厂家SCD文件，配置采集单元虚端子、SSD模型、一二次关联关系，生成完整信息的SCD文件；②导入SCD文件、管理单元ICD文件、调度命名下发文件；③采集单元：自动配置采集单元信息，导出采集单元CID、CCD文件，通过一体化图模管控模块下装采集单元的CID、CCD文件；④管理单元：自动配置管理单元信息，生成管理单元配置文件RCI文件、图形文件SVG文件、调度命名文件（XML格式），通过一体化图模管控模块下装智能录波器管理单元。

图3 智能故障录波自动配置技术实现模式

2.4 智能录波器配置文件模型自动校验技术

智能录波器配置文件自动校验主要实现在输入端及输出端的全过程文件校验及模型比对。输入端完成SSD模型完整性、唯一性、关联性的校验，SCD模型标准化、完整性校验，SSD模型与SCD模型一致性校验，管理单元ICD文件标准化、完整性校验；输出端完成RCI模型校验，CCD／CID模型校验，SVG文件校验，调度命名文件校验。

3 结束语

智能录波器自配置技术通过建立保护装置内部关联模型、采集单元ICD模型、管理单元ICD模型，并在一二次关联、图元属性建模方面拓展了SSD模型，基于这些基础模型，实现智能录波器涵盖录波、网分、智能运维、二次系统可视化等内容的自动配置。

可应用于大量新投产的智能变电站智能录波器配置工作以及改扩建变电站智能录波器配置工作。应用后可以极大提升智能录波器配置效率，缩短新建变电站和改扩建变电站智能录波器的配置周期，并保证智能录波器配置正确性，项目成果对智能录波器应用推广具有重要意义。