智能变电站检修机制的探讨

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摘 要：文章通过对阐述智能变电站与常规综自变电站检修调试的不同，逐步了解检修机制中品质的概念和属性。分析探讨IEC61850标准规约三大服务SMV网、GOOSE网、MMS网和母线间隔系统配置中的智能设备检修机制的措施和现象，使得自动化人员能够了解智能变电站中检修机制的各个作用和出现的情况，进而说明了智能变电站检修机制的制定方式以及今后检修调试工作所面临的变革。

关键词：智能变电站；IEC61850；检修机制；公共数据类

引言

常规的变电站中，为了不干扰综自后台及调度正常采集站内信息和便于检修调试，检修一次或二次设备时，在保护自动化装置中专门设立了检修压板，这样在传动调试时，装置就不会向后台发送任何因检修时所上送的保护信号，也就不会影响本站后台或者各级调度正常的监测工作。常规变电站中保护装置的检修就是在检修过程中不向其他任何设备发送信号，其功能比较单一。实际上，在检修过程中由于人为的种种原因并未对保护装置降低安全隐患。因此，为了避免保护装置因设备检修时造成误动我们需要一种新的检修方式来解决检修时带来的这些弊端。随着整个电力行业的不断发展以及十二五规划，建立坚强的智能电网成为最终目标。因此，智能化变电站将会越来越普及，而智能变电站中的一次或二次设备检修时，所出现的联带问题越来越值得关注，我们需要一种新的检修机制，来适应变电站发展和维护的需求。因IEC61850规范标准的出现，在智能变电站中具有逻辑判断能力的设备数量开始增加。因此，可以置检修的设备也就随之增加，这样为新机制的产生创造了条件，并在设备之间形成了一种配合关系，即在检修调试过程中，同一个间隔不同设备之间或者公用系统与某一个间隔或者某一个设备之间置检修后的相互配合。这种配合关系，目的在于检修过程中避免检修设备发生误动，造成事故，这也就是我们要讨论的检修机制。检修机制也就是为了在任何可能出现的检修调试的状态下，在保证任何保护装置不会误动作，测控装置不会误发信，开关不会误跳的前提之下，保证检修调试可以顺利的进行。

1 基础概念

在了解检修机制之前需要先对智能电子设备（Itelligent Electric Device，IED）设备传输数据属性即公用数据类（Common Data Classes， CDC）进行了解，公用数据类包括：品质、模拟值、模拟值配置、范围配置、带瞬间指示的步位置、脉冲配置、原发者、单位定义、向量定义、点定义、控制模式定义、操作前选择定义等[1]。所有的数据类型都有自己的属性。而与检修机制密切相关的类型，称之为品质类。

品质包含从服务器来的信息的品质属性，不同品质标识符不是独立的。基本上包括validity（有效性）、detailQual（细化品质）、source（源）、test（测试）、operatorBlocked（操作员闭锁）。品质的属性类型就指各属性的数据类型。值域各属性数据类型的范围，它包含good（良好）、invalid（可疑）、reserved（保留）、questionable（可疑）。数据对象指定或可选是指数据对象的重要性，它包含数据对象的属性是强制的或者是可选的。在品质类的所有属性中，test就是代表装置检修的品质位，它属于布尔类型数据，是一个附加的标识符，可用于标记一个值为正在测试的值，不能用于运行目的[2]。在客户中测试品质的处理是当地的事情。在品质描述词中这个比特完全和其他比特无关。测试标识符通常由所有分层的各个层次传送。

2 IEC61850标准规约三大服务的检修机制

2.1 IEC61850标准规约的三大服务

基于IEC61850标准规约所包含的三大服务分别为：制造报文规范服务（Manufacturing Message Specification，MMS）、面向通用对象的变电所事件服务（generic object oriented substation event，GOOSE）、采样测量值服务（Sampled Measured Value，SMV）。智能化变电站在结构上我们可以将其分为三层两网，三层即：过程层、间隔层、站控层；两网即：过程层网络和站控层网络[2]。根据其所提供的服务和其网络结构的特征，我们可以从三个方面来解析各个IED（Itelligent Electric Device）设备检修状态之间的配合。

2.2 基于SMV网中智能设备的检修机制

SMV网属于过程层网络，连接所有合并单元与保护装置和测控装置，根据国网规范和总体要求，今后所有IED设备最终方向是功能整合，所以以后的智能设备都会朝着保测一体化发展，但现状是对于220kV电压等级以上的装置一般都是保护、测控分开的装置，而对于220kV电压等级以下的一般都是保测一体的装置如表1所示。

2.3 基于GOOSE网中智能设备的检修机制

GOOSE网连接所有保护、测控装置和智能终端。GOOSE网中保护、测控装置的配置和SMV网一样只与电压等级有关系。

2.4 基于MMS网中智能设备的检修机制

MMS网连接所有保护、测控装置和后台主机及远动机。此网主要用于保护软报文的上传及测控遥信、遥测、遥控的实现。

遥信、遥控一般只是测控与智能终端的配合，遥测是测控装置与合并单元的的配合，因此在这里分别列举出来；远动机是为各级调度提供遥测、遥控、遥信[4]，所以检修状态下可以根据情况进行设定是不是要向各级调度上报，目前一般都是不向各级调度发送检修状态下的信息。

3 变电站中母线间隔的检修机制

下面就智能变电站内母线间隔配置来展开讨论，如图1所示，讨论的逻辑主要是从保护动作到出口和遥信、遥测到各级采样及各级远方操作到智能终端执行两各方向出发：一是牵扯到合并单元、保护装置、智能终端；二是牵扯合并单元和智能终端、测控装置、后台及远动机。

对于220kV及其以上电压等级的保护配置都是双套配置原则，当任何一套二次设备检修或者运行过程中出现问题时，可以只将需要检修或出现问题的这一套停止运行，另外一套必须继续正常运行。那么，另外一套怎么才可以保证正常运行呢？首先我们要知道，对于一次设备而言，电子式电压互感器（Electronic Current/Voltage Transformer，EVCT）和断路器机构都是单套的，所以在一套检修另外一套运行时这两个设备必须是正常运行的。这也就是说，我们另外一套设备的检修调试不能影响到这两组设备，因此我们在调试时最好采用表5中序号7的方式来进行调试，因为这样，这一组的合并单元、保护装置、智能终端都可以进行单装置调试。如果必须得对跳闸逻辑进行调试，我们就可以在采用表5序号3的方式进行，因为一次设备没有停运所以断路器不能动作，所以我们只需要对其出口报文进行抓取以分析保证其能正常出口。对于有PT切换的配置来说，当一个母线PT一次检修时，我们可以强制检修母线PT到正常母线PT，这时检修母线PT的二次值就就会输出正常运行母线PT的二次值[4]。

4 结束语

智能化变电站的检修机制与常规变电站有许多不同的方面，在调试过程中我们不难发现对于智能化设备的检修调试，我们有必要把其检修机制进行单独的调试试验，在此过程中也会深刻理解到各品质位在智能变电站的作用和意义。

参考文献

[1]中华人民共和国国家发展和改革委员会.DL/T 860.2（IEC 61850-1）.变电所通信网络和系统 第1部分：术语[S].北京：中国电力出版社，2007.

[2]何彦昊.数字化变电站的系统联调[J].宁夏电力，2011，4：12-16.

[3]中华人民共和国国家发展和改革委员会.DL/T 860.6-2004（IEC 6

1850-5）.变电所通信网络和系统 第5部分：功能通信要求和装置模型[S].北京：中国电力出版社，2007.

[4]高翔，张沛超.数字化变电站系统结构[J].电网技术，2006，12（24）：73-77.

作者简介：吴培涛（1985-），男，高级技师，电力系统工程师，从事电力系统继电保护及自动化技术工作。