智能变电站二次设备调试及维护

董树泉

（中国能源建设集团华中电力试验研究院有限公司，湖南 长沙 410000）

变电站是整个电力供配网络过程中的一个重要传输点，会对电力传输和电网系统运行质量和效果产生直接影响，在整个配电网络中发挥着非常重要的作用。因此必须采取措施来保证变电站中所有设备的安全性和稳定性，提升电力企业的市场竞争能力。下文就探讨一下智能变电站二次设备的调试和维护。

1 开展智能变电站二次设备调试与检修的重要性

智能变电站的组成具有一定的复杂性，其包含的内容较多，包括了变电站智能终端、合并单元及GOOSE和完整设备变电站系统的配置文件等内容。其运行原理就是有序可靠地将每一类智能设备进行科学运用，实现所有信息的收集、测量、计算及调整控制。尤其是随着当前社会中智能化变电站的应用范围越来越广，智能变电站在人们的工作和生活中发挥的作用也越来越大。同时伴随着智能变电站复杂程度的提升，此时，便更应该做好对智能变电站中各类设备的调试和维护工作，确保变电站运行使用过程中对应的设备性能达到相关要求，其中就包括对二次设备的调试和维护工作，保障智能变电站运行的稳定性，确保人民群众的用电需求得到满足。

2 智能变电站二次设备系统的特点

智能变电站是在仪器参数优化和信息平台计算机化的基础上，进一步衍生出来的智能化的变电站。智能变电站的最主要的特征，就是整个系统中多数辅助设施系统都逐渐趋向于智能化，因此整个系统与非智能变现站系统相比，减少了人员的参与，节省了人力资源的同时，提升了系统的稳定性和精准度。实际而言，二次设备系统的主要特点可以概括为以下两点：

首先，智能变电站的系统更加自动化和集成化。集成自动化主要表现在三个方面：第一，可以实现控制中心和变电站之间的信息的紧密无缝连接。第二，满足操作中心和变电站信息之间的相互渗透和共享，提升了信息和通信技术的透明性。第三，实现信息的自动化和电子化采集及控制，进而提升了整个系统运行的稳定性，同时还在一定程度上降低了系统维护的难度系数；其次，提升在线信息的安全性和隐秘性。二次设备系统中会用到智能信息收集技术，这种技术可以将数据信息重新应用到智能变电站二次设备中，来实现二次设备的改进。改进后系统可以与系统内部信息数据一起完成信息集成后，实现整体数据的反馈和录入。

但是随着IEC61850标准的广泛应用及自动一体化技术的不断发展，整个系统的调试工作也逐步趋向于标准化。虽然我国传输网络技术在不断地发展进步，但是还存在一些不足之处，无法完全满足设备稳定和安全运行的具体要求。因此，相关人员仍然需要重视智能变电站建设开发工作的发展，不断完善和优化对应的二次设备框架，研发适应性更佳的技术来满足系统运行需求。

3 智能变电站二次设备调试、维护中的常见问题

（1）在开展二次设备调试作业时，必须对设备性能和质量等进行测试。这个过程中必须做好选用的统一联调测试的实验室资质审查。保证选用的实验室资质满足测试要求，可以提供准确结果。此外，除了实验室联调测试，还有一部分设备需要进行现场调试。同时系统统一测试是对系统整体运行情况的一个整体测试，是智能变电站运行前必不可少的环节。然而智能变电站二次设备调试过程与传统变电站设备调试过程又有着非常大的差异性，且要求和难度更大，所以必须利用整体测试的方式来实现对整个系统基本运行情况的检验。智能变电站联调测试中还需要考虑现场的情况，需要联合现场配置来进行统一的操作。智能变电站的二次设备联调测试过程中，必须着重开展对系统内技术及各环节互相配合、系统内部网络协议等部分的整体检查。测试完毕后需要对测试中发现的问题进行分析，并制定、采取合理有效的措施来进行处理。

（2）智能变电站现场测试过程一般而言可以分为三个步骤开展：这三个步骤分别为单体测试、分系统测试和总体检测。当然，实际调试过程中假如已经进行了单体检测的话，实际现场测试中就可以仅进行总体测试。实际测试过程中，包括合并单元在内的多种结构上都会应用检修压板。此时的二次设备信息就会依靠SV、goose等方式来进行。同时这些信息都会以test自动检测的方式来进行检测，同时还会自动与检修压板的对应状态情况来进行比较。此外，智能变电站二次设备中还有一个环节是需要重点管理的，那就是系统软件。因为这些软件对于设备管理和维护而言是不可缺少的，可以帮助推动系统内部信息交流工作的开展，同时还可以在一定程度上起到应用互补的作用。系统实际配置时，SCD文件、CID文件往往都会被应用为二次回路，这一应用方式有点像人的神经控制系统。因此调试过程中还应该按照SCD、CID等形式来配置对应的文件，以保证文件输出的合理性。但是及时调试时，也会因为SCD版本的不同而引发一些非正常情况出现。

（3）大多数二次设备中的智能保护装置都是光口的。所以，必须考虑进行向量测试。传统变电站保护装置测试过程是非常简单的，往往只对向量测试仪的精度有所要求的。只要测试仪的精度满足要求，便可以在复核中开展测试作业。但是实践研究发现，虽然有一定的难度，但是应用故障录播器及网络分析仪等设备，也能够达到间隔向量测试的目的。也因此，一般使用直接采集的方式。实际采过程中，故障录播器是利用网络等多种方式的联合收集来实现信息收集的，这种收集信息的方式具有一定的被动性，所以收集到的信息还需要进行进一步的检测验证。

（4）智能变电站二次设备运行过程中不乏故障问题的发生，因为智能变电站内部的设备程序自动化程度很高，且内部使用的设备种类和数目也很多，所以比较容易出现的问题故障，就包括设备本身故障及通信方面的故障。同时系统内部各种设备及通信故障问题种类也较多。下面就对这两种常见故障进行详细介绍：

第一，设备自身故障。所以也容易引发传输信号中断及远程控制装备失效的情况。而导致这些问题发生的最常见原因，就是系统内部设备设置的不完善。所以必须做到准确查找解决设备故障。实际设备维护过程中设备故障筛查和维护检测是一个重点工作。通常情况下智能变电站系统会在系统运转的显示屏幕上显示出存在的故障情况。对应的人员能够借助系统操作手册等来了解和掌握存在的故障问题信息，然后再进一步进行技术性的问题判断和分析，通过采取合理的措施来对问题进行解决和改善。同时为了方便智能化变电站系统的正常稳定运行，提升设备状态、故障类型等行为的判断能力，多数智能化变电站内的二次设备中都设置了自动工作运行机制。

第二，通信故障。通信故障经常出现在交换机等网络设备终端处，这一故障的出现很容易引发系统运行不稳定、不畅通的问题。同时还可能存在串口误码率高、路由及其他部分设备加密与原动机不匹配等问题。对于这些网络问题而言，能够通过故障分析对比的方式来进行具体的故障原因分析，找出故障出现原因，并尽快研究制定对应的设备维护维修方案对这些故障进行处理。

4 提升智能变电站二次设备调试及维护效果的建议

4.1 做好二次设备调试及维护过程中的文件管理

（1）重视并应用模型文件管控技术。智能变电站调试过程中，可以通过选择使用类型不同的二次电路保护器光口的形式，来达到整个光纤调试过程中操作误差的问题。因为实际操作中涉及到勘测、运行等很多操作步骤，同时很多步骤是需要经由人工完成的，这个过程中难免会出现误差。而采用这种方式可以通过多种调试过程来获得不同的结果，再通过平均、择优等方式来选择较为合理的数值，达到减少误差，进而减少电网内安全隐患的目的。同时还可以通过提前制定规范技术规范标准、统一治理光口及光纤标识等方式，来实现系统内部的标识及规范标准标准化、统一化。还可以通过配备详细的用处、设施类型、名称等方式来补偿可能遇到的光纤无标识、指示牌不明确等现象。

（2）统一管理整个系统运行中的配置文件。对于系统中用到的各类图纸等系统文件，应该进行统一的规范管理。这里的规范管理，一方面指的是指定专人规范存放管理；另一方面还应该考虑电子版文件的安全性和私密性。即对于已经施工完毕的图纸等采取措施，避免私自改动的SCD配置文件的情况发生。同时还应该保证配置文件的统一性。对应的配置文件不仅要交由专人负责，还应该对配置文件进行严格把关，设施在线校验。对于需要更新的文件,则对文件修改过程进行实时监控，确保保存文件的有效性的同时，确保各阶段、部门使用文件版本的统一性。为了确保其统一性，就需要进行在线校验，一旦发现文件存在差异，就需发出提醒、警报。

4.2 二次设备状态监测

二次设备状态监测主要包括了三方面的功能。即间隔层设备状态监测、过程层装置状态监测和过程层交换机状态监测。二次设备状态监测系统内部包括了数据收集单元和运行维护管控治理单元两大部分内容。其中数据收集单元的主要作用就是在过程层网络中获得SV、GOOSE等报文，并进行进一步分析和拆解，进而获得进一步分析报告。然后将分析报告传送给运行维护管控治理单元。而运行维护管控治理单元的主要作用是实现与数据收集单元进行信息传递，获得剖析报告。同时可以实现与站控层交换机的连接，使用MMS合约、保护设施及勘测设备和交换机通信等方式，来获得二次设备内的实时运行及状态监控数据。然后将这些数据进行综合运用分析，达到二次虚回路监控与警报、二次设备实时监控等目的。

4.3 二次回路可视化

二次回路监控是二次设备管控系统中的一个重要环节。二次回路监控的实现需要以数据收集单元与运行维护管控单元的实现为前提，否则无法实现。二次回路监控的最重要的作用包括三个方面，即二次实回路监控、二次虚回路监控及与过程层物理联合使用，来达到对二次回路通讯状况的在线监控及剖析。

4.4 二次设备系统维护的优化建议

二次设备系统不管智能化达到何种程度，其归根结底都是对设备的维护。因此整个维护过程中不仅要考虑智能化环节的运用和实现，还要脚踏实地做好对二次设备系统内的设备本身的检查和管理。例如对二次设备系统中的每个开关进行详细的检查，保证设备的性能和质量复合要求。同时对于一些设备间需要进行联动的部位要重点进行查验，例如查验开关联调问题，保证最终的系统反馈评估顺利开展，同时要及时查看和掌握智能终端显示数值正确与否，与此同时还需要做好对智能终端与间隔层中不同设备设施的调试工作，保证各系统可以正常配合、协调运行。

5 结语

总而言之，智能变电站是配电系统发展过程中必不可少的环节，也是电力系统工业技术的一场革命。而二次设备系统的性能和运行状况，又会对整个智能变电站系统运行产生直接影响。因此重视二次设备系统的配置和开发，做好二次设备系统的调试和维护工作显得非常重要。相关人员要认识到进行二次设备系统调试和维护的重要性，及当前工作开展中存在的问题，采取合理的措施来提升调试及维护工作效果。