數字化變電站繼電保護調試技術探討
電力科技
作者：張火良
摘要：數字化變電站的出廠驗收和現場調試都是保證其正常運行的重要環節，由於數字化變電站調試在內容與方式上都與傳統調試方法差別較大，因此出現了一些新問題，尤以二次部分的繼電保護調試更具挑戰性。文章分析了數字化變電站在調試技術上的變化，探討了數字化變電站工廠調試與現場調試的內容與特點。
關鍵詞：繼電保護；調試技術；數字化變電站；工廠調試；現場調試
中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）25-0128-02
數字化變電站是基於IEC61850通信規約，由智能化一次設備（例如電子式互感器、智能斷路器等器件）和網絡化二次設備的功能化層次結構（過程層、間隔層、站控層）所構成，以實現係統信息共享和互操作為目的，具有數據管理、繼電保護等自動化功能的變電站。其技術特征包括係統結構標準化、分層分布化、緊湊化、集成化以及數據采集數字化、信息交換網絡化、設備檢修狀態化、設備操作智能化等。數字化變電站建設從施工圖設計、保護與自動化係統出廠驗收、現場安裝調試直到竣工驗收、投運，環環相扣，任何一個環節出現問題都會對變電站正常運行帶來不利影響，其中出廠驗收、現場調試都是重要環節。由於數字化變電站調試在內容與方式上都與傳統調試方法變化很大，也出現了一些新問題，尤以二次部分的繼電保護調試更具挑戰性，因此本文對相關內容進行了分析和探討。
1 數字化變電站繼電保護調試特點
1.1 與常規變電站調試技術相比的變化
常規變電站與數字化變電站的調試技術的變化主要有：（1）常規變電站過程層與間隔層設備之間采用電纜線連接，也就是端對端的硬接線模式，但數字化變電站采用光纜連接，並以數字信號傳遞信息，已不再適合采用傳統測試計劃；（2）常規變電站通信標準為IEC60870係列標準，而數字化變電站通信標準為IEC61850，通信規約的變化導致以前的調試方法不再適用；（3）常規變電站與數字化變電站網絡結構不同，前者站控層是基於RS485串行通信的以太網，並且要經過網關才能與間隔層設備通信，網速較慢；而後者采用基於交換式以太網技術，網速快得多。過程層網絡結構差別更大，常規變電站需要通過功能裝置重複的I/O接口進行通信，而數字化變電站通過過程層總線互聯，不僅網速差別大，也引起調試方法變化；（4）常規變電站采用傳統互感器，並接入TA、TV信號；而數字變電站采用非常規互感器（如電子式互感器）和合並單元，接入ETA、ETV數字信號，從而引起調試方法變化；（5）常規變電站與數字化變電站在一次設備及其接口也不同，前者采用傳統一次設備和常規I/O接口，而後者為智能化一次設備和智能接口，由此引起調試方法變化；（6）數字化變電站功能自由分布也引起調試方法變化。
1.2 調試計劃的階段劃分
如前所述，數字變電站繼電保護調試分出廠驗收（也稱為工廠調試）和現場調試兩個階段。出廠驗收是出廠前為了驗證施工設計與係統配置SCD是否正確以及係統聯動性、實時性和可靠性，它也是現場調試的基礎。現場調試是在係統與設備安裝完畢、線纜與交直流係統施工結束以後進行的係統全麵調試和試驗。下麵就對這兩個階段的調試進行討論。
2 數字化變電站繼電保護調試技術
2.1 工廠調試
2.1.1 調試準備。準備內容包括：（1）設計單位提交虛端子圖、網絡結構圖、光纜連接圖、同步時鍾對時圖、遙信點表等設計成果；（2）集成商根據虛端子圖進行全站SCD文件配置、搭建全站站控層與過程層、定義全站遙信點表與遠動點表數據庫、定義全站主接線圖與間隔細節圖、配置IED的CID文件、命名各裝置名稱與斷路器編號、將全站SCD文件導入五防服務器、搭建同步時鍾對時網絡、將全站SCD文件導入網絡報文分析儀與故障錄波裝置等。