(云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局,云南 昆明 650000)
隨著國民經(jīng)濟不斷發(fā)展,工業(yè)用戶、商業(yè)用戶以及居民用戶的數(shù)量都急劇增加,全社會的用電負(fù)荷屢創(chuàng)高峰,用電需求十分突出。云南地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模和發(fā)展水平日新月異,變電站經(jīng)過不斷的技術(shù)升級和迭代,智能變電站已經(jīng)成為目前變電站新建或技改的主要模式,代表著國內(nèi)電網(wǎng)未來發(fā)展的潮流和方向。
智能變電站建設(shè)快速推進,二次系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互非常頻繁,間隔層設(shè)備、監(jiān)控主機、通信管理機、主站之間的數(shù)據(jù)交互頻繁,數(shù)據(jù)量十分巨大,其交互正確性和性能穩(wěn)定性對變電站設(shè)備安全可靠運行極為重要。因此,在智能變電站投運之前,需要進行全面的測試和試驗,通過驗收后方可投入運行。
對智能變電站的驗收內(nèi)容和流程非常復(fù)雜,其中二次系統(tǒng)驗收是最重要的內(nèi)容之一?,F(xiàn)階段智能變電站二次系統(tǒng)測試及驗收大多采用人工方式,圖1為二次系統(tǒng)驗收模式圖,即驗收人員現(xiàn)場操作模擬,通過觀察網(wǎng)絡(luò)報文信息進行判斷和記錄,通過喊話、對講機或電話、微信等交流方式進行。
圖1 二次系統(tǒng)驗收模式圖
相對于調(diào)試工作來說,測試驗收時間一般較少。當(dāng)前模式存在調(diào)試周期長、人員占用大、溝通不通暢等問題,直接導(dǎo)致測試驗收效率低。其次,現(xiàn)有模式缺乏有效的驗收管理機制,存在驗收診斷不夠細(xì)化、驗收無法程序化等不足。最后,現(xiàn)有手段無法驗證保護、測控等智能裝置是否通信異常、功能是否完善??偟膩碚f,當(dāng)前二次系統(tǒng)測試驗收難度大,問題和不足較為突出。
根據(jù)檢索,目前國內(nèi)完整驗證的成熟測試裝置在市面上還沒出現(xiàn),只有簡單的仿真通信規(guī)約的工具軟件,實現(xiàn)簡單仿真報文,只有專業(yè)開發(fā)人員才能看懂,不能達到測試和驗證的目的,國外調(diào)試工具IED Scount軟件只能對MMS進行通信,主要是基于模型的調(diào)試,非專業(yè)人員不能夠使用,同時也不能對網(wǎng)絡(luò)報文捕獲、分析。在此現(xiàn)狀和背景下,開展智能變電站二次系統(tǒng)智能化驗收技術(shù)研究與應(yīng)用。
圖2 二次系統(tǒng)智能化驗收系統(tǒng)總體設(shè)計
隨著網(wǎng)絡(luò)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,國內(nèi)外高校、科研機構(gòu)和行業(yè)服務(wù)公司針對智能變電站建設(shè)、調(diào)試、測試、驗收和運維開展廣泛研究和應(yīng)用。本文在已有研究基礎(chǔ)上,提出一種面向智能變電站二次系統(tǒng)智能化驗收方法,開發(fā)二次系統(tǒng)智能化驗收系統(tǒng),輔助驗收人員對二次系統(tǒng)進行快速驗收,通過獲取二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)報文進行分析,實現(xiàn)二次系統(tǒng)功能執(zhí)行的合格性判定。系統(tǒng)整體設(shè)計如圖2所示。
二次系統(tǒng)智能化驗收系統(tǒng)主要包括幾個功能模塊:數(shù)據(jù)庫、驗收模版、SCD文件解析、驗收實例、報文解析和驗收評估。
數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲與維護,通過先進設(shè)計,編譯數(shù)據(jù)庫驅(qū)動,實現(xiàn)不同品牌和版本數(shù)據(jù)庫的自適應(yīng)和表、函數(shù)、存儲過程自動創(chuàng)建和更新,極大地提高了系統(tǒng)應(yīng)用的廣泛適用性和實用性。
驗收模板主要包括壓板條件分析、遙信功能檢查、輸出壓板檢查、功能壓板檢查、遙控功能檢查、整組傳動功能檢查等。以往并沒有提供直接作為二次系統(tǒng)功驗收完成的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),因此構(gòu)建驗收模板工作需要深入探討和不斷完善。
SCD文件解析采用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫設(shè)計,同時構(gòu)建兩個支撐應(yīng)用,一是構(gòu)建信息模型并實時更新數(shù)據(jù),二是輸出通信數(shù)據(jù)索引信息,方便創(chuàng)建和生成驗收實例。
驗收實例將驗收模板和SCD文件解析輸出的信息自動匹配,創(chuàng)建二次系統(tǒng)驗收作業(yè)。
報文解析通過軟插件形式開發(fā)能夠適應(yīng)不同通信的規(guī)約插件(DLT860、DL/T634.5104等),做到規(guī)約可以無縫接入,廣泛支持不同廠家的保護、測控裝置。通過獲取網(wǎng)絡(luò)豹紋,一方面實時更新信息模型狀態(tài)值,另一方面提供智能化驗收需要的匹配數(shù)據(jù)。
驗收評估采用開放式設(shè)計,實現(xiàn)驗收過程中功能驗收項的自由匹配,同時提供友好的人機交互,實現(xiàn)驗收項人工自定義選擇、完成二次系統(tǒng)驗收項的全面分析,以及二次系統(tǒng)驗收報告自動生成等。
利用二次系統(tǒng)智能化驗收系統(tǒng)對某220kV新一代智能變電站落地應(yīng)用,實現(xiàn)二次系統(tǒng)測試驗收實踐。
二次系統(tǒng)智能化驗收系統(tǒng)應(yīng)用流程如下:輸入密碼登錄——進入主界面——加載SCD文件——生成信息模型和驗收實例庫——啟動偵聽——獲取信息——解析——進入驗收評估界面——創(chuàng)建驗收工作——選擇驗收功能項——智能一鍵式驗收——自動生成驗收報告。系統(tǒng)應(yīng)用流程圖如圖3。
圖3 系統(tǒng)應(yīng)用流程圖
通過研究智能變電站二次系統(tǒng)智能化驗收技術(shù)并開發(fā)應(yīng)用,改變原有的智能變電站變電站調(diào)試驗收工作模式,使二次系統(tǒng)驗收工作擺脫人工配合、在線開展的工作約束,克服傳統(tǒng)驗收模式中驗收過程復(fù)雜、費時等問題,較好實現(xiàn)智能變電站二次系統(tǒng)功能測試驗收的智能化,有效提高智能變電站二次系統(tǒng)自動化通信測試工作效率和技術(shù)水平,幫助驗收人員方便、高效、順利地完成工作,實現(xiàn)變電站二次系統(tǒng)驗收管控化、規(guī)范化、自動化的目標(biāo)。
智能變電站二次系統(tǒng)智能化驗收技術(shù)在保證變電站調(diào)度自動化安全可靠運行方面具有較好的實用價值和應(yīng)用前景,可以推廣到云南電網(wǎng)、南方電網(wǎng)和國家電網(wǎng)進行應(yīng)用,發(fā)揮更大價值,實現(xiàn)更為巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。同時,為智能變電站建設(shè)和發(fā)展提供強大助力,具有十分深遠的現(xiàn)實意義。