基于变电站自动化设备的运行调试及远程维护的研究

云南电网有限责任公司普洱供电局 普亚 潘飞飞 李理 黄博

1 引言

因为我国电网规模的不断扩大，自动化设备的运行时间越来越长，结合变电站内部各类自动化设备的实际运行状况可得知，若调试不到位，或者日常维护不达标，会严重影响变电站自动化设备的整体运行水平。鉴于此，本文重点探讨变电站自动化设备运行调试要点和远程维护措施。

2 案例分析

本文以某智能变电站为例，该变电站采用数据报文方式，新增了合并单元和智能终端，以及网络报文记录与分析装置，此变电站的主要组成如图1所示。为确保变电站内部的自动化设备能够稳定运行，要求工作人员加强运行调试，并做好远程维护工作。

图1 变电站的主要组成

3 设备运行调试要点

3.1 明确调试原则

第一，遵守先纵向、后横向调试原则。调试人员需要先进行常规性调试，后调试自动化设备的高级功能，按照横向联合调试，分系统调试原则，不断提升自动化设备的调试水平。

第二，遵守系统性调试原则。结合自动化设备的实际运行情况，针对硬件配置的横向分层核实处理，针对自动化设备内部的实际组成部分，包括硬件的配置情况进行全方面检验。

第三，遵守智能化调试原则。在实际调试过程当中，需要遵守智能化原则，及时更新新型的调试技术，在调试结束后，还要开展单体调校[1]。

3.2 单体

单机的调试重点包含检修机制的检查、采样检查和功能性测试等内容，检修压板安装结束后，需要马上检查设备所发出的各类网络传输报文是否仍然处于有效状态，同时还要确保系统可以准确接收报文[2]。在通信检查期间，确保装置跟过程车和间隔层间的网络稳定、可靠，利用继电保护装置，可以对各类自动化设备适当增加遥信量，确保SOD时间更加准确。

3.3 后台监控体系

监控系统在接线和操作等方面，和常规的变电站无较大差异，仅采取高级通信方式，针对自动化设备的具体运行情况实施后台监控，与此同时，通过设置五防投退按钮，可以对设备监控系统自身实施五防。在具体调试环节，工作人员可以将手车位置、接地刀闸之间保持良好的连接状态，让报警信号可以及时发送，在实际的操作环节，要求保持保护压板表层为黄色，出口压板表层为红色，剩余的压板表层为灰色，确保各项操作更加规范化。在自动化变电站后台监控体系当中，要求监控人员全方面了解具体规定，确保SOE 时标和装置型号一致，并且开展相关试验。如果自动化设备的后台装置需要接受比较多的信号，工作人员要重点检查设备后台是否存在丢电现象，确保自动化设备的各项操作更加安全、完整。

3.4 组网

变电站自动化设备在具体运行期间，通常需要依赖电子式电流互感器，利用大电流发生器，直接将电子式电流互感器和标准RA 有效串接，确保ETA 能够经过光纤与合并单元，将数据量电流信号准确输入至电子式电流互感器校验仪当中。电流发生器能够模拟一次电流开展具体对比，对ETA的实际输出数字量信号和标准的TA输出模拟信号是否一致进行全面检查。合理运用高压发生器来模拟一次性电压，利用校验仪，能够检测ETA 输数字量信号和标准TV 输出模拟信号极性、变比等是否相同，进而顺利完成电压互感器调试[3]。

3.5 保护装置

在自动化装置的内部，因为接口比较特殊化，很多型号自动化保护装置试验仪，不能完全适应到自动化保护装置之中。因此，工作人员需要全面认识加强调试的重要价值。在自动化保护装置的大力支撑下，系统可以接收到各项信息，同时可以将报文发送至保护装置的内部，所以，工作人员可以结合不同保护装置和试验仪，采取科学的调试方案。例如，直接将常规的微机保护试验剂稳定连接到模数转换装置当中，进而将数据采样信号有效输出至合并器，利用合并器，将自动化继电保护装置和系统可靠连接，并利用PC来连接保护装置GOOSE 网络接口，将系统反馈到的各项信息实施严格监测、处理，起到比较好的保护效果。

此外，系统也可以将各项采样数据，及时发送到分析装置当中，直接将GOOSE信息输送到自动化保护试验仪器之中，运用自动化的保护试验仪器，顺利完成全部调试作业。

在上述两种方案之中，由于模数转换器和合并装置，两者间的打包环节通常需要消耗较多时间才可以顺利完成。因此，在此期间，通常会存在很大误差，在具体调试工作当中，所有可能会出现的误差，均需要慎重考虑，进而确保最终的调试结果更加精确。相比较来讲，第二种方案的有效运用，能够减少误差的出现，主要是由于此环节无须经过模数转换器，实际调试期间，均由自动化保护试验仪和保护装置封闭处理，可以显著提升调试结果的精确性与合理性。所以，调试人员需要选择第二种调试方案。调试人员还需要根据保护装置的实际运行状况，采取科学调试方法[4]。

4 设备远程维护

4.1 建立远程维护系统

结合此变电站内部自动化设备的运行状况能够得知，对处在正常运行状态的变电站来讲，工作人员需要在调度端、变电站端SDH光传输设备的内部，将相应的具体数据，建立2M专线通道，自动化设备远程维护通道如图2所示。

图2 自动化设备远程维护通道

合理配置系统数据，针对远程维护人员来讲，需要在自动化设备调度端专业维护电脑当中，合理配置IP地址。维护人员还需要配置符合变电站后台监控机相同网段、不会发生冲突的IP地址，并结合变电站的后台监控机的操作系统运行情况，采用Unix/Linux系统或者Windows系统，针对自动化设备的具体运行情况，有效配置具体系统数据。

4.2 远程维护

4.2.1 变电站后台监控设备

根据变电站内部各项自动化设备的实际维护情况能够得知，在调度维护电脑之中，可以确保变电站站端的各项参数实现快速变更，保证设备的间隔名称，包括设备编号进行更换，顺利完成一次接线图画变更等工作，可以减少现场维修工作量，提高变电站自动化设备运维人员的工作效率与质量，能够节省大量的人力和物力。

4.2.2 缺陷定位

针对自动化设备远程运维人员来讲，可以在监控中心调度端，快速发现现场断路器位置是否出现错误，告警信号是否发送频繁，或者遥测量没有及时刷新等情况，及时在调度端远程访问后台准确判断出各项数据是否准确，若数据不准确，则可以确定出测控和保护装置，或一次设备等设备发生异常，若数据准确，能够判断为远动装置或者调度自动化系统配置合理。

4.2.3 风险判断

变电站后台监控机，包括调度自动化系统，以及各项通道与设备，全部保持独立，如果出现暴风雨或者台风等恶劣天气环境，一旦出现变电站远动装置故障，或发生通信双通道退出等现象，监控站没有良好的监控功能，工作人员无法马上对变电站内部进行处理，可以直接利用调度端，针对变电站的后台监控机实施远程访问，真正达到无人值守的目的，有效降低自动化系统风险的出现概率。

4.2.4 数据采集

为减少雷雨天气过多引起线路跳闸等现象的发生，使得工作人员无法立刻关注一些重要的信号，应用变电站远程装置，能够将同一个类型保护动作信号，在较短时间内顺利合成、上传，但此种方法容易让监控值班员在线路跳闸期间，不能快速查看具体的保护动作等信息，工作人员需要采取到站端检查方式，然后将各项故障信息及时传递给线路维护工作人员，使得自动化设备故障处理时间不断延长。

为有效解决上述问题，工作人员可以运用调度端、变电站端，在调度端、变电站端分别建立2M 专线通道，针对后台的监控机实施全方面、全程访问，运用系统自有告警信息查询功能，可以更加精确而详细地了解线路跳闸的过程，同时对调度自动化系统当中所采集数据当中存在的缺陷，起到弥补作用[5]。

4.2.5 故障处理

在远程维护环节，如果程序发生故障，在指定的时间之内，针对看门狗实施复位之后，看门狗定时器会出现溢出现象，要进行信号复位，同时充气系统，故工作人员还要在装置的外部引至看门狗电路芯片的复位引脚，然后和光隔离器保持稳定连接，利用冷复归远程的原理，建立远程复归通信站，远程复归通信站如图3所示。

图3 远程复归通信站

5 结语

本文重点对变电站自动化设备的运行调试及远程维护措施进行合理性分析，明确变电站后台监控设备远程维护要点，提升缺陷定位的准确率和处理效率，减少无人值守站完全依赖调度自动化系统风险的发生，提升调度自动化系统数据采集效率，并加强安全防护力度，不但可以确保变电站自动化设备安全运行，而且能够显著提高变电站自动化设备的调试和维护质量，所以可以为电力系统相关人员提供一定的帮助和参考。