500kV无人值班变电站的带电启动与性能验证.pdfVIP

第 3 6卷第 1 期 2 0 0 8年 1 月 要暮 雹力 e a s t c h i n a e l e c t r i c p o w er vo 1 36 no 1 j an 2 0 0 8 5 0 0 k v无人值班变电站的带电启动与性能验证 凌平 ， 杨凌辉 ， 黄华 ， 吉亚民 ， 傅慧 ， 丁士长 ( 1 华东电力试验研究院有限公司， 上海2 0 0 4 3 7 ； 2 江苏省电力试验研究院， 江苏 南京2 1 0 0 2 9 ) 摘要： 基于对 5 0 0 k v锡西南和苏州西 2个无人值班变电站在带电启动阶段有别于常规有人值班变电站特 点的分析， 总结了无人值班变电站需要验证的特殊性能参数， 并阐述了系统启动调试中涉及远方监控中心的 性能调试规范 ， 以及进一步在 5 0 0 k v无人值班 变电站工 程建设实例 中的调试方案制订 和测试数据 分析中所 进行的验证。此项研究对今后同类 5 0 0 k v无人值班变电站的建设和投运具有一定的指导意义。 关键词： 5 0 0 k v变电站； 无人值班带电启动 基金项目： 国家电网公司“ 5 0 0 k v无人值班变电站研究” 作者简介： 凌平( 1 9 6 0 一 ) ， 男 ， 副总经理， 高级工程师， 从事电力系统 自动化研究及电力试验研究管理工作。 中图分类号 ： t m 6 3 文献标识码 ： a 文章编号 ： 1 0 0 1 - 9 5 2 9 ( 2 0 0 8 ) o l - 0 0 0 9 - 0 3 ene r g il z e d s t ar t - up a nd pe r f o r ma nc e v e r i fic a t i o n f o r 5 0 0 k v u na t t e nd e d s u bs tatio n s li ng 尸 ，y ang li n g h ui 。 ， hu a ng hu a ，j i t a - mi n ，f u hu i ，di ng s h i c h a n g 2 ( 1 e a s t c h i n a e l e c t r i c p o w e r t e s t re s e a r c h i n s ti t u t e c o ，l t d ，s h a n g h a i 2 0 0 4 3 7，china ； 2 j i a n g s u e l e c t r i c p o w e r t e s t r ese a r c h i n s t i t u t e ， n a n j i n g 2 1 0 0 2 9 ， c h i n a ) a b s t r a c t ： b a s e d o n t h e d i ff e r e n c e o f e n e r g i z e d s t a r t u p b e t w e e n 5 0 0 k v u n att e n d e d x i x i n a n a n d s u z h o u x i s u b s t at i o n s a n d o t he r t r a d i t i o na l s ub s t a t i o ns ，t h e s p e c i al c ha r a c t e ris t i c para me t e r s t ha t s ho u l d b e v e rifie d f o r t h e un a t t e nd e d s u b s t a t i o n a r e s umma r i z e dt he pe r f o r ma n c e d e b u g g i n g s p e c i fic a t i o n s i n c l u di n g t ha t o f t h e r e mo t e c e n t r ali z e d c o n t r o l c e n t e r d u rin g s t a r t u p d e b u g g i n g are i l l u mi n a t e d，a n d t h e s p e c i fi c a t i o n s a r e v e ri fi e d t h r o u g h d e b u g g i n g s c h e me a n d d a t a m e a s u r e m e n t i n t h e c o n s t r u c t i o n p r o j e c t o f 5 0 0 k v u n a t t e n d e d s u b s t a t i o n s ke y wo r d s ： 5 0 0 k v u n a t t e n d e d s u b s t a t i o n ；e n e r g i z e d s t a r t u p；p e r f o r ma n c e v e rifi c a t i o n 无人值班作为变 电站 的运行管理模式之一 ， 其特点是变 电站系统及设备具有安全 、 可靠 、 可 控、 可视的良好性能和 自动化水平 ， 站内不设 固定 的值班员， 通过监控 中心远方完成运行监视和部 分操作 ， 设备非异常情况下采取定期巡视维护方 式。但设备异常或需要现场操作的情况仍由操作 队或有关人员到现场处理。因此 ， 具备一套能实 现远方监视和操作 、 稳定性好 、 可靠性高 的监控系 统 ， 具备安全、 可靠 、 实时性好的“ 四遥” 功能是实 现无人值班必要 的技术条件 ， 也是与有人值班变 电站的主要区别。而在高电压等级和大容量的变 电站实施无人值班， 将会面临着系统构建复杂 、 电 磁环境恶劣等不利因素。如何在系统启动调试中 对 5 0 0 k v无人值班变电站进行充分验证 ， 是一个 重大 的课 题 。 1 无人值班变电站 的特殊性能参数 远方监控中心的建设是无人值班变电站的关 键技术之一。监控 中心系统 的功能主要包括 ： 数 据采集与监视控制功能、 数据库的建立与维护 、 防 误操作功能 、 操作预演功能 、 人机联系功能 、 管理 维护功能等。其主要性能指标显然需要在系统启 动调试 中进行测试与验证。 由于不同地区的电网建设和发展有不同的特 点 ， 建设远方监控 中心需要结合电网的发展和调 度管理需求进行 ， 使系统具有针对性 、 实用性 ， 保 证电网的安全 、 优质 、 经济运行。 适应无锡地区电网的需求 ， 5 0 0 k v锡西南变电 站的远方监控 中心设立在无锡地调 ， 系统采用统一 的一体化平台， 实现调度 自动化系统与2 2 0 k v及以 上变电所监控中心监控一体化设计， 实现 s c a d a e m s p a s d t s 2 20 k v监控中心 5 0 0 k v监控中心 一 体功能。系统具备强大的监控区域管理和信息分 区分流功能， 可满足监控中心的操作需求。 适应苏州地区电网的需求 ， 5 0 0 k v苏州西变 电站的远方监控 中心设立在车坊 ， 系统采用统一 维普资讯 1 0 ( 总 1 0 ) 凳慕 电力 的一体化平 台， 实现 5 0 0 k v变 电站监控 中心设 计。目前的“ 苏州 5 0 0 k v集 中监控 中心” 实现 了 对现有 4座 5 0 0 k v变 电站的远程集中监控功能 ， 远景实 现 e ms s c a d a p a s d t s 2 2 0 k v( 5 0 0 k v) 监控中心 保护信息管理一体功 能。与无锡 所不同的是 ， 苏州远方监控 中心建设初期在变电 站现有计算机监控系统的当地后 台上进行 网络延 伸到监控中心后增加操作员工作站的方式 ( 拖终端 的方式) ， 虽对后期的扩容建设不利， 但却为带 电调 试验证监控系统的性能提供了一种便捷的方法。 无锡地调和车坊监控中心的主要性能指标见 表 1 。 表 1 无锡地调和车坊监控 中心的主要性能指标 性能参 数无锡地调 车坊 2 带电启 动调试 规 范 的提 出和 系统 调试 方案的编制和讨论 按照华东 5 0 0 k v输变电工程投运管理规范， 新建的 5 0 0 k v变 电站和线路工程在投运前需通 过带电启动调试的考核 ， 主要完成新建设备在全 电压和带负荷工况下的性能验证试验 ， 包括一次 设备 、 继电保护设备和监控设备等。试验的操作 一 般在变电站进行 。 如前所述 ， 5 0 0 k v无人值班变电站具有与常 规变电站不同的特点 ， 变电站 的监视和控制在监 控中心实现 ， 因此在系统联调 时有必要检验监控 中心的顺序控制 、 远方信号核对等与“ 四遥 ” 相关 的功能 ， 验证上述功能在设备带 电状况下是否可 正确实施和完成 ， 为系统今后的运行提供依据。 显然 ， 根据无人值班变 电站的特点制订适应 其特点的带电调试规范是非常必要 的， 并且也是 无人值班变电站的关键技术之一。项 目组深入建 设施工现场 ， 全面深入开展了系统调试规范 的研 究 ， 从而为系统调试的实施提供了理论指导。 规范提出： 在无人值班变 电站新 建设备和线 路的相关试验中， 应检查监控中心相关 的控制 、 显 示信号远传功能 ， 检查变电站和监控中心的测量 、 保护及其它信号显示是否一致 ， 响应 时间是否符 合产品技术规范要求等。如有程序化操作功能， 必要时可对典型的操作进行带 电程序化操作检 验， 操作在监控中心采用程序化操作方式进行 ， 同 时检查带电情况下程序化操作指令的实施步序是 否正确 ， 验证是否按正常逻辑完成 ， 控制时 序、 响 应时间是否符合产品技术规范要求。必要时应至 少验证一个主变开关和一个线路开关的的程序化 操作功能 ， 具备条件时还应检查软压板和定值 区 切换 的功能是否正确。 规范同时提出 ： 对于无人值班变电站的带电 调试 ， 采用监控 中心进行 网络延伸到变电站增加 操作员工作站的方式( 即拖终端的方式 ) ， 是一种 验证监控中心性能 的可行方法。采用这种方法 ， 可以比较全面且严格地检验监控 中心的功能 ， 又 大大提高了调试的效率。 结合工程建设 的顺利进行 ， 调试单位依据上 述规范的要求编制 了 5 0 0 k v锡西南( 即惠泉变 ) 和苏州西 ( 即木渎变 ) 变 电站 的系统调 试方案。 在上述方案中， 体现了5 0 0 k v无人值班变电站带 电调试与常规有人变电站不同的特点。在惠泉变 的启动方案中， 考虑了监控中心的信号核对 、 遥控 操作 ( 含程序化操作 、 有载分接开关调节等) ； 在 木渎变的启动方案 中， 由于采用 的是“ 拖终端方 式” ， 几乎所 有 的操作都 是通 过监控 中心实施。 带电调试中的严密验证 ， 为无人值班变电站的顺 利投运准备了条件。 华东电网公司分别于 2 0 0 7年 l 2月和 2 0 0 8 年 1 月组织设计 、 建设 、 安装 、 试验 、 运行 、 制造等 相关单位召开了5 0 0 k v锡西南和 5 0 0 k v苏州西 变电所无人值班科技项 目阶段验收会议。会议对 调试规范形成阶段验收 ， 意见如下 ： “ 针对无人值 班站的特点 ， 国网公司 5 0 0 k v无人值班变电站 系统调试规范 已编写 完成 ， 该 方案 与常规有人 站存在 明显的区别 ， 按照该调试规范， 现场 的单体 和分系统调试 、 验收都完成 ， 编制了有针对性的系 统调试方案 ， 并已报启动委员会批准” 。 维普资讯 凌平 。 等5 0 0 k v无人值班 变电站的带 电启动与性能验证 3 实际性能测试结果 以下列举 了实际调试中的典型数据 和结果 ， 以先期投运 的 5 0 0 k v惠泉变 的调试项 目为主。 这些试 验数据 表 明， 惠泉变 与远方监控 中心 的 “ 四遥” 功能和程序化操作功能在恶劣 的现场带 电启动过程中表现正常 ， 综合性 能指标达到了设 计要求。 ( 1 )远方 信号 的核对 依据调度启动方案， “ 惠泉 ： 5 0 2 3开关从热备 用改运行 ( 充电武泉 5 2 8 0线 ) 、 5 0 2 2开关从热备 用改运行( 充 电惠里 5 2 2 8 线 ) ” ， 测控装置 6 md 6 6 的 l c d显示 、 站 内后台 n s c 3 0 0 u x显示、 监控 中 心 o p e n 3 0 0 0后台显示结果正确率为 1 0 0 。记 录如表 2 。 表 2 远方信号的核对数据 ( 2 )有载分接开关调节的远方操作 依据调度启动方案 ， 在监控 中心进行 1 号所 变的有载调压控制 ， 从 7档升到 8档， 遥控成功 ， 正确率为 1 0 0 。 ( 3 )5 0 0 k v开关 的远 方操作 依据调度启动方案 ， “ 无锡 5 0 0 k v监控 中心 操作 惠 泉： 5 0 1 2 、 5 0 1 1 、 5 0 1 3 、 5 0 3 2 、 5 0 3 1 、 5 0 3 3 、 5 0 2 2 、 5 0 2 1 、 5 0 2 3开关从运行改冷备用 ” 中， 分两 步进行。 1 )监 控 中心首 先将各 开 关从 运行 改 热备 用 ， 即拉 开各 开 关 在本试验项 目中， 测得各开关从遥控命令执 行到开关位置返 回到监控 中心 的时间在 37 s 内。通过查询告警记录， 列出5 0 2 2开关 的执行情 况如表 3 。 2 )监控 中心通过程序化操作将各开关从 热 备 用改成冷备 用 在试验项 目中， 监控 中心将各开关从热 备用 改为冷备用采用程序化操作 ， 用组合票组成 1张 票 ， 总共操作 了 1 8只 5 0 0 k v隔离闸刀 ， 执行结果 成功。通过查询告警记录， 列出第 1只和第 1 8只 闸刀分闸位置返 回的 s o e时间如表 4 。从数据记 录可 以看 出， 从 5 0 1 2 1开始 ， 一 直 5 0 2 3 2操 作成 功， 总共 只花 了2 m i n 2 7 s ， 如按常规有人值班操 作 ， 则需耗时数小时。可见 ， 程序化操作极大地提 高了操作效率。 表 3 监控 中心操作 5 0 2 2开关执行记 录 呈 塑 盟 1 5 0 2 2开关分 闸监控 中心执行时刻 1 3： 3 7 ： 0 0 2 5 0 2 2开关遥控分 闸时间( s oe ) 1 3 ： 3 7 ： 0 0 9 6 2 3 5 0 2 2开关分 闸位置时间( s oe ) 1 3 ： 3 7 ： 0 0 9 8 9 4 站 收到的 5 0 2 2开关分 闸位 l 3 ： 3 7 ： 0 3 。 置返 回时刻 。 5 鉴 堡 心 收 到 的 0 开 关 分 闸 位 置 返 l 3 ： 3 7 ：0 5 回 时 刻 一一 表 4 各开关热备用改为冷备用程序化操作记录 壁呈 旦 塑 叁鱼 皇 型 1 2 0 0 7