國網(wǎng)青海省電力公司檢修公司 施志剛

現(xiàn)代社會為電氣化社會，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展也促進了我國電力事業(yè)的快速進步。變電站作為電力系統(tǒng)中最為重要的樞紐，在自動化技術(shù)、智能化技術(shù)的影響下，也逐漸向著智能變電站的方向發(fā)展，但是變電站在轉(zhuǎn)變的過程中與傳統(tǒng)意義上的變電站還是有著較大的差異，主要體現(xiàn)在變電站監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)形式、設(shè)備形式以及二次回路設(shè)備的應(yīng)用發(fā)展方面[1]。我國智能變電站在發(fā)展的過程中，進一步提升了變電站及其相關(guān)設(shè)備自身的智能化水平，加強了設(shè)備之間信息數(shù)據(jù)的溝通性能，促使設(shè)備之間的多種信息交互能夠有效進行，數(shù)據(jù)信息交互內(nèi)容能夠豐富化。但是變電站在智能化發(fā)展的過程中，智能化設(shè)備的更新較快，為了確保變電站的安全穩(wěn)定運行，要不斷加強智能化設(shè)備調(diào)試方法的研究，為變電站智能化設(shè)備的安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)提供保障。

在現(xiàn)代社會的發(fā)展中，信息化智能技術(shù)的發(fā)展在很大程度上改變了當(dāng)前社會發(fā)展的面貌，信息化智能技術(shù)在工業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用使得其發(fā)展方式以及途徑發(fā)生了很大的改變，當(dāng)然，在我國電力行業(yè)變電站的發(fā)展中也同樣如此。智能化技術(shù)在變電站發(fā)展中的應(yīng)用使得其相關(guān)電力設(shè)備的自動化水平不斷提升，智能化變電站得到了極大的發(fā)展。智能化變電站由于智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用其信息交互系統(tǒng)非常復(fù)雜，為了能夠保證智能化變電站的正常運轉(zhuǎn)，在智能化變電站的日常運轉(zhuǎn)中，必須加強智能化設(shè)備調(diào)試方法的研究以及設(shè)備日常的運行維護工作。在文章中，主要對我國智能化變電站以及相關(guān)智能設(shè)備的站控層、以及間隔層和過程層的調(diào)試工作進行重點分析，促進我國智能化變電站的持續(xù)發(fā)展。

1 智能變電站的簡要概述

智能變電站相對于傳統(tǒng)意義上的變電站來說，主要體現(xiàn)在“智能”。簡單來說就是在智能化技術(shù)的影響下，變電站集中運用各種先進的高新技術(shù)以及先進技術(shù)理念，廣泛應(yīng)用先進的智能化電力設(shè)備，打造變電站的智能化基礎(chǔ)，不斷提升變電站的智能化以及自動化水平，從而為變電站的信息資源即使共享提供強有力的保障。此外智能化電站的發(fā)展加快了信息數(shù)據(jù)的傳輸共享速度，智能化的發(fā)展能夠進一步保障系統(tǒng)的自動化發(fā)展[2]。如下表1所示，主要介紹了智能變電站與傳統(tǒng)意義上的普通變電站之間的區(qū)別。

表1 智能變電站與普通變電站的不同點

智能變電站相較于傳統(tǒng)的變電站來說，在實現(xiàn)了自動化、智能化的基礎(chǔ)上其結(jié)構(gòu)組成相對復(fù)雜，主要包括智能終端設(shè)備以及合并單元、GOOSE、全站系統(tǒng)及設(shè)備的配置文件等[3]。在變電站的實際運行中，為了保證變電站電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，要根據(jù)智能變電站的實際情況，對智能化設(shè)備進行合理調(diào)試，保證變電站的相關(guān)工作能夠穩(wěn)定運行。圖1列出了我國智能變電站的主要組成部分以及各部分之間的相互聯(lián)系。

圖1 智能變電站的主要組成

2 智能變電站自動化設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)特征分析

在我國智能變電站發(fā)展的過程中，自動化智能設(shè)備主要包含了站控層、間隔層以及過程層三個最為主要的部分，這三層設(shè)備通過智能化設(shè)備的高速通信實現(xiàn)變電站實時性、可靠性的要求，為智能化變電站的穩(wěn)定運行奠定可靠的基礎(chǔ)。

2.1 站控層基本結(jié)構(gòu)特征分析

智能變電站的站控層主要指的是變電站中的監(jiān)控系統(tǒng)以及設(shè)備，子站系統(tǒng)等，在結(jié)構(gòu)上主要了包括調(diào)制解調(diào)器、監(jiān)控主系統(tǒng)以及信息通信控制設(shè)備等[4]。在作用上主要體現(xiàn)在能夠有效開展在線編程工作，通過完成的閉鎖方式實現(xiàn)智能變電站的全面控制。此外，變電站自動化設(shè)備的智能化功能也主要依靠站控層設(shè)備支持開展，實時監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，對于系統(tǒng)運行過程中的潛在故障通過數(shù)據(jù)分析進行提示，實現(xiàn)人機交互的高效連接，為設(shè)備的安全穩(wěn)定運行提供保障。

2.2 間隔層基本結(jié)構(gòu)特征分析

在智能變電站系統(tǒng)中，系統(tǒng)的智能化保護設(shè)備以及各種信號的測控設(shè)備都分布在間隔層，間隔層是數(shù)據(jù)信息通信的中樞，維持站控層與其他層面的信息傳輸。在運行過程中，還可以根據(jù)當(dāng)前變電站運行的實際情況對間隔層進行調(diào)試，保證數(shù)據(jù)信息的高效傳輸。此外，間隔層設(shè)備還能夠通過對站控層信息數(shù)據(jù)的處理實現(xiàn)合理分類，更好的保證變電站的安全穩(wěn)定運行，盡可能避免潛在故障的發(fā)生。

2.3 過程層基本結(jié)構(gòu)特征分析

智能變電站的過程層是變電站系統(tǒng)中最為主要的電力設(shè)備，主要包括變電站當(dāng)中一、二次側(cè)的主要電力設(shè)備，同時也是智能化電氣設(shè)備的智能化部分。主要實現(xiàn)在運行過程中各種信息數(shù)據(jù)內(nèi)容的檢測，對相關(guān)模擬量進行實時采集，對于設(shè)備的各種操作控制命令程序進行分析，通過對輸入輸出的斷續(xù)開關(guān)量的控制，加強對智能化設(shè)備的運行檢測和設(shè)備數(shù)據(jù)的分析，如設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測、斷路器的分合閘操作控制等。

3 智能變電站及其設(shè)備調(diào)試分析

通過對智能變電站實際運行的調(diào)查分析，了解智能化設(shè)備的運行調(diào)試特點，為設(shè)備的調(diào)試工作提供具有實際價值的實踐依據(jù)，圖2描述了通常智能變電站的項目架構(gòu)。

圖2 智能變電站工程項目架構(gòu)

3.1 智能變電站站控層裝置調(diào)試

在變電站站控層系統(tǒng)調(diào)試時，相較于傳統(tǒng)意義上的綜合自動化變電站，智能變電站在控制部分的功能并沒有發(fā)生較大的改變，在實際運行過程中如主接線的類型選擇，相關(guān)線路設(shè)備的操作流程等都沒有發(fā)生太大的改變。但是在智能變電站在數(shù)據(jù)通信部分與傳統(tǒng)變電站有著明顯的區(qū)別，智能變電站的由于設(shè)備的智能化程度較高，其監(jiān)控系統(tǒng)的部分功能在傳統(tǒng)變電站是無法直接進行應(yīng)用的。但是，智能變電站能夠更加有效的將站內(nèi)操作箱內(nèi)的控制小車與接地刀閘的位置相互聯(lián)系，保證其操作界面能夠進行編程化程序管理。為了方便相關(guān)工作的開展，可以用不同顏色對其出口壓板以及相對應(yīng)的保護壓板進行表示，例如可以分別用紅色和黃色進行表示，而其他均采用灰色壓板。站控層設(shè)備的調(diào)試過程中，智能變電站的工程師需要加強對相關(guān)規(guī)則規(guī)定的具體理解，保證調(diào)試工作的準(zhǔn)確性，確保在調(diào)試過程中各點位都能夠正確對應(yīng)，并且注意SOE時標(biāo)的設(shè)置與相關(guān)裝置框架能夠匹配。

此外，在數(shù)據(jù)信號發(fā)送到后臺設(shè)備時，為了防止存在丟失點的情況，需要嚴(yán)格進行雪崩測試。智能變電站的智能化設(shè)備離不開編程的應(yīng)用，在編程操作的過程中，為了節(jié)省時間并提高變電站的實際工作效率，對變電站的智能化設(shè)備的調(diào)試過程進行簡化是非常有必要的。智能變電站和傳統(tǒng)變電站相比還有一大優(yōu)勢，智能變電站由于在與主站通信的過程中仍然采用104或者101的網(wǎng)絡(luò)規(guī)約形式，所以在遠程通信機種并沒有傳統(tǒng)變電站中的諸多問題。智能變電站在遠程數(shù)據(jù)信息進行傳輸時，能夠保證主站與后臺之間同時進行，大大減少了工作過程中的重復(fù)性，有效節(jié)省大量的工作時間。

3.2 智能變電站間隔層裝置調(diào)試

間隔層在變電站中只要為保護以及測控的作用，在間隔層工作的過程中為了能夠?qū)€路保護進行充分分析，為了保證輸入線路開關(guān)以及電流測控裝置的數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r被融合單元收集分析，并且能夠以光纖的形式將傳輸電壓、電流量發(fā)送到相關(guān)設(shè)備，在間隔層裝置的測試運行過程中，相關(guān)智能化設(shè)備要全面采取利用高精度的數(shù)字化實驗儀器進行，保證間隔層裝置的穩(wěn)定運行且精準(zhǔn)測控。

3.3 智能變電站過程層裝置調(diào)試

過程層是智能變電站智能化的主體部分，過程層的智能化裝置調(diào)試主要是為了能夠及時處理電壓電流互感器在工作過程中所需要傳輸?shù)降母鞣N信息數(shù)據(jù)，在通常情況下，大部分都是合并單元的數(shù)據(jù)，但也有少數(shù)情況是操作箱中的小車或者短路控制器等設(shè)備的調(diào)試。

4 智能變電站設(shè)備的現(xiàn)場調(diào)試及維護

智能變電站由于智能化、自動化程度的提升，為了數(shù)據(jù)信息的有效通信，在變電站中就避免不了存在較多的光纖板以及相應(yīng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)物理連接，在進行變電站的智能化設(shè)備調(diào)試之前，要先對著兩方面進行全面檢查分析，確保能夠滿足智能變電站的實際運行需求。其次，對于智能變電站應(yīng)用廣泛的光纖要進行嚴(yán)格的光纖裕度檢測，對智能化設(shè)備在運行的過程中的絕緣性能以及供電電源穩(wěn)定性等進行嚴(yán)格檢查，為智能變電站的智能化設(shè)備調(diào)試工作做好基礎(chǔ)工作。

4.1 智能電子設(shè)備（IED）單體調(diào)試通用測試

在智能化電子設(shè)備的調(diào)試過程中首先要做就是對維修機制進行檢查，將智能電子設(shè)備放入維護壓板進行工作后，要對智能化設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)絕緣維護設(shè)備進行充分的檢查分析，保證其良好的運行狀態(tài)。其次要對其開展采樣檢查， 要對檢查裝置采樣值進行詳細分析，對GOOSE 的開出開入功能進行詳細檢測分析，盡可能避免不必要額錯誤情況出現(xiàn)。此外，還要加強通信檢查工作的開展，對各層次網(wǎng)絡(luò)通信以及相關(guān)裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸傳輸以及其他功能進行詳細的檢查，避免因通信問題影響智能變電站的穩(wěn)定運行。

4.2 智能電子設(shè)備功能調(diào)試

在智能化設(shè)備的調(diào)試過程中，最為重要的一步就是要通過調(diào)試驗證智能化設(shè)備自身的功能是否正常，確保設(shè)備在規(guī)定的條件下進行運行，此外，還要考慮在智能變電站的實際運行中，變電站不同的運行情況對設(shè)備的影響，在系統(tǒng)能夠運行的過程中，要加強對變電站的調(diào)控測試，要加強智能化設(shè)備配置文件變更流程的測試以及變電站的維護管理。例如，在變電站的運行過程中，要對系統(tǒng)的時鐘進行調(diào)試，系統(tǒng)的時鐘調(diào)試時驗證變電站GOOSE 的關(guān)鍵。在智能變電站實際運行過程中，智能化設(shè)備若要投入使用一定要進行模擬故障情況的測試，確保設(shè)備在遇到故障情況時能夠最準(zhǔn)確動作，保證智能化設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。對智能化設(shè)備配置文件變更流程的調(diào)試也是非常重要的環(huán)節(jié)，配置文件變更流程的調(diào)試能夠保證相關(guān)專業(yè)工作的有效融合，能夠更好完善智能變電站的運行模式，促進智能變電站設(shè)備調(diào)試工作的進步。

綜上，在社會經(jīng)濟快速發(fā)展以智能化技術(shù)的大力推動下，我國變電站的智能化、自動化水平不斷提高，同時也減小了變電站的工作壓力，提升了變電站的運行可靠性。文章中通過對智能變電站與傳統(tǒng)意義上的變電站對比分析，了解了兩者之間的主要區(qū)別，指出智能變電站在發(fā)展中對于智能化設(shè)備調(diào)試的重要性以及調(diào)試技術(shù)的分析，在遵循設(shè)備調(diào)試原則的基礎(chǔ)上不斷提升智能化設(shè)備調(diào)試的質(zhì)量，使變電站的設(shè)備能夠保持良好的運行狀態(tài)，減少安全隱患的存在，提高智能變電站的運行可靠性。