500kV苏州西无人值班变电站监控系统调试工作探讨.pdf

第 3 6卷第 1期 2 0 0 8年 1月 要繁 电力 e a s t ohi n a el e c tr i c p o wer v0 1 3 6 no 1 j a n 2 0 0 8 5 0 0 k v苏州西无人值班变电站 监控系统调试工作探讨 马泉 ， 王亚明 ， 吴威 ( 1 江苏省送变电公司， 江苏 南京2 1 0 0 2 8 ； 2 江苏省电力公司， 江苏 南京2 1 0 0 8 3 ) 摘要 ： 介绍 了 5 0 0 k v无人值班变 电站 的主要调试工作 内容 ； 无人值班 站区别 于有人 值班站 的主要几 点为 “ 继电保护与监控系统的信息交换” 、 “ 程序化操作” 等， 对调试工作中遇到的相关问题进行了总结研究； 对今 后 5 0 0 k v无人值班变电站调试工作有一定示范意义。 关键词： 5 0 0 k v无人值班； 继电保护； 监控系统； 程序化操作 ； 集控中心 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： 马泉( 1 9 8 1 一 ) ， 男， 工程师， 从事变电站 自动化监控和继电保护调试工作。 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 1 - 0 0 4 1 - 0 3 de bu g gi ng o f mo ni t or i n g s y s t e m s f or 5 0 0 k v su z ho u x i u na t t e n de d s ubs t at i o n ma口 懈 ，w a n g y a m 魄 ，wu w e i ( 1 j i a n g s u p o w e r t r a n s mi s s i o n a n d t r a n s f o r ma t i o n c o r p o r a t i o n ，n a n j i n g 2 1 0 0 2 8 ， c h i n a ； 2 j i a n g s u e l e c t r i c p o w e r c o ， n a mi n g 2 1 0 0 8 3 ， c h i n a ) ab s t r a c t ： t h e m a j o r w o r k o f d e b u g g i n g f o r 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 i s p r e s e n t e d i t i s c o n c l u d e d t h a t t h e d i f f e r - e n c e b e t w e e n t h e u n a t t e n d e d s u b s t i o n a n d t h e a t t e n d e d o n e i s“i n f o rm i o n e x c h ang e b e t we e n t h e r e l a y p r o t e c t i o n a n d t h e mo n i t o ri n g s y s t e m a nd“ p r o g r a mme d o p e r a t i o n ” p r o b l e ms e n c o u n t e r e d i n d e b u g g i n g a r e s u mma r i z ed ke y wo r d s ： 5 0 0 k v u n a e n d e d s u b s t a t i o n； nd a y p r o t e c t i o n ； mo n i t o r s y s t e m； p r o g r a n a n e d o p e r a t i o n； c e n t r a l i z e d c o n t r o l c e n t e r 5 0 0 k v苏州西变电站作 为国网公 司 5 0 0 k v 无人值班站试点工程 ， 采用 了保护设备控制 、 程序 化防误操作等新技术 ， 增加 了监控系统 的调试工 作难度 ， 对现场调试人员提出了更高的要求 。本 文介绍了本工程监控系统现场调试工作中的经验 得失 ， 以期对今后 5 0 0 k v无人值班变电站监控系 统调试工作有一定的示范作用。 1 5 0 0 k v无人值 班变电站主要调试工作 1 1 常 规 5 0 0 k v 变 电站调试 工作 内容 苏州西 5 0 0 k v变电站网络结构如图 1 所示 。 在常规 5 0 0 k v变电站监控系统调试工作 中， 主要工作内容有 ： ( 1 )遥信量核对试验 ； ( 2 )遥测值上送试验； ( 3 )遥控试验 ； ( 4 )控制权切换试验 ； ( 5 )i 0测控及后台联闭锁试验 ； ( 6 )虚拟点遥信核对试验 ； 试 ： 图 1 苏 州 西 监控 系统 网络 不 蒽 图 ( 7 )后台机画面显示 、 生成和管理功能试验 ； ( 8 )后台机报警管理功能试验 ； ( 9 )s o e事件动作纪录准确度试验 ； ( 1 0 )不带电有载分接头调整试验 ； ( 1 1 )a v q c功能试验 ； ( 1 2 )网络通信负荷率与主机 c p u负荷率测 ( 1 3 )主变冷却设备控制试验 ； 维普资讯 凳 电力 ( 1 4 )交直流电源设备控制试验 ； ( 1 5 )监控冗余设备切换试验 ； ( 1 6 )监控冗余网络切换试验 ； ( 1 7 )远动规约测试及信息表核对 。 1 2 5 0 0 k v无人值班变电站新增调试工作内容 相对于常规 5 0 0 k v变 电站 ， 苏州西 5 0 0 k v 变电站增加了以下功能： ( 1 )程序化控制调试工作 ； ( 2 )继电保护远程控制调试工作 ； ( 3 )集控站联调工作 ； ( 4 )消防泵 、 排水泵 、 消防设施等非保护类设 备控制试验 ； ( 5 )保护复归 、 p t并列 、 解列， 2 2 0 k v母联保 护直流电源投退等保护类设备控制实验 。 其中， 第 4 、 5项工作是在监控单元上增加相 关遥控回路实现的 ， 也是无人化值班 的重要组成 部分 ， 但是也可 以归类为常规的遥控 、 遥信试验 ， 因此下文不再赘述， 重点介绍第 1 、 2 、 3项工作。 、 2 程序化控制试验 2 1程序 化控制 流程 变电站程控系统可以仿真操作人员执行操作任 务的全过程， 并能够 自动实现执行步骤涉及的校验 和判断。在每执行一步操作之前， 自动检查上一步 的操作是否完成和即将进行的操作是否符合电气闭 锁条件， 仅当条件满足时， 才允许进行相应的操作 ， 操作每成功一步可以向发出命令的控制者( 集控站、 远方调度或当地后台系统) 发回这一步的成功信息； 当条件不满足时终止操作任务 ， 且向发出命令的控 制者发送失败信号。其流程如图2所示。 图 2 程序化控制流程图 2 2 调试试 验 内容 程序化控制调试内容有以下几点： ( 1 )正常条件下的程序化控制流程 运行变电站一次对象的主要状态为 ： 运行 、 热 备用 、 冷备用 、 检修。程序化控制的主要内容即为 让设备在各种状态 间相互转换。因此 ， 正常条件 下程序化控制主要调试实验项 目有 ： 核对一次对 象实际状态与系统判别的状态 ； 按照预先设定的 典型操作票执行操作 ， 核对状态转换描述、 操作步 骤解析是否正确 ， 核对每一项执行步骤的结果 ； 正 常条件下开关转运行涉及到是否为合环 的问题 ， 合环采用的是开关同期合 闸， 而普通 的转运行采 用的是开关无压合 闸， 在调试 中需要对此加 以区 分 ； 试验顺控 中的暂停功能。 ( 2 )程序化控制过程 中发生异常的处理和 系 统 响 应 验证顺控过程中发生异常时， 监控系统是否 正确响应。异常包括 ： 设备状态不对应； 顺控过程 中与某台相关测控装置通信 中断； 顺控过程中返 回信号存在异常； 顺控过程中人工确认在指定时 间内未发生； 顺控过程中发生条件闭锁信号。 监控系统应 根据预先的设定 ， 完成 闭锁 、 中 断、 提示等指定响应结果。 ( 3 )程序化控制逻辑 闭锁试验 该实验主要包括 ： 常规操作时的闭锁 ； 操作票 校验 ； 典型 专用操作票转换成执行票时的防误闭 锁验证 ； 程序化控制模拟操作时的防误闭锁验证 ； 程控执行时的防误闭锁。 除了常规操作时的闭锁项可 以在测控装置上 实际校验外 ， 其余几项只能通过对相关位置信号 置位验证。 ( 4 )站 内开票机相 关试验 5 0 0 k v苏州西变站内设有开票机 ， 应对所具 备的功能( 开操作票 ， 组合操作票 ， 临时生成操作 票 ， 工作票验证) 一一试验。 2 3调试总结及注意事项 5 0 0 k v苏州西无人值班站全部典 型操作票 都是经过操作票仿真验证软件编辑后下传并存放 在远动工作站 6 md 2 2 0 0上 ， 远动工作站接受后台 及调度的程控指令进行程序化操作 ， 所以操作票 本身的正确与否直接关系到电网和设备安全稳定 的运行。因此前期工作重点应当放在和运行单位 技术人员沟通上， 应当仔细审核操作票及其可实 现性 ， 确保操作票的正确实现。 维普资讯 马泉 ， 等5 0 0 k v苏州西无人值班变电站 监控 系统调试 工作探讨 此外 ， 今后的扩建工作 中势必会影响原有间 隔 ， 因此扩建后必定要在远动工作站中修改原有 的相关操作票， 6 md 2 2 0 0重新下装后如何在不影 响运行的情况下确保所有操作票 的正确性， 则是 有待解决的难题。 3 保 护与监控接 口信号上送及控 制试验 按照设计要求 ， 集控站 、 后台应当具有以下几 点功能： 实时接收相关保护信息 、 控制保护相关功 能投退、 控制保护定值区切换等。图 3即为继保 信息上送下传的网络示意图。其 中， 5 0 0 k v a b b 保护管理机 p ms 5 6 0与南瑞保护管理机 r c s 9 7 9 3 对智能接 口设 备 n s c 2 2 0 0通 信 采 用 的是 串 口 i e c 1 0 3规约 ， 而 2 2 0 k v许 继保护 管理 机 i - p o f a s采用的是江苏网络 1 0 3规约。 l 远方集控中 心l 后台 一6md2200 6md2200 scada 。 a1 bli 动工作站al i远动工作站bi i l l _r _r-_一 l 上 一 丁一 一 一 一 1 i 继 a 类信息 a 电 智能接口 保 b 类信息 相关保护 b 设备 护 c 类信息 管理机 巳 ns c 2 2 0 0 装 罾 d类信息 a类信息：运行状态信息 b 类信息：非波形类动作事件报告 c 类信息：故障波形 d类信息： 控制命令 3保 护 与 监 控 接 口不 意 图 3 1 保护 与监 控接 口信 号上 送 及 控 制试 验 相 关 调试 工作 ( 1 )继 电保 护运行 状 态和报 文信 息上 传 试验 在集控 中心监控系统 ( 安全 1区) 、 继 电保护 信息管理系统 ( 安全 2区) 、 后 台、 相应保 护管理 机( 见图 1 ) 等相关设 备上核对继 电保护运行状 态 、 保护报文上传信息 ， 确认继电保护装置上传信 息的正确性。实现远方召唤定值功能， 确保定值 阐述准确无误。 ( 2 )继 电保 护远 程遥控 软压 板投 退试验 试验继 电保护远程遥控投退功能。在集控中 心监控系统 、 后台、 相应保护管理机对每套继电保 护装置发布遥控软压板投退命令 ， 通过对保护管 理机和继电保护装置的遥控功能投退命令执行检 查 ， 并核对返 回的压板变位信号 ， 确认继电保护远 程遥控功能投退命令执行正确。 ( 3)继 电保 护 定值 区遥控切 换试验 试验继 电保护定值区遥控切换功能。在集控 中心监控系统 、 后台、 相应保护管理机对每套继电 保护装置发布继电保护定值区遥控切换命令 ， 通 过对保护管理机和继电保护装置的继电保护定值 区遥控切换命令执行检查 ， 并核对 返回的定值 区 号 ， 确认继电保护定值区遥控切换命令执行正确。 在( 2 ) 、 ( 3 ) 工作中， 还需要进行远7 y 就地切 换把手控制权试验 ， 当把手打到就地位置时 ， 闭锁 远方对保护的控制 ， 但不闭锁保护运行状态和报 文信息上传。 3 2 注意事项 相对于其他保护 ， p s l 6 0 2 6 0 3有多个 c p u， 在定值 、 定值组 、 压板召唤中各分为几个组实现。 ( 1 )2 2 0 k v南 自保护定值显示中控制字为 4 位 1 6进制数 ， 代表相关控制字投退， 而后 台与集 控中心认为是数字 ， 若前几位为 0 ， 则 自动省 略， 这样就不能如实反映现场定值情况 ， 需要在后 台 和集控中心对此加以设定。 ( 2 )2 2 0 k v南 自保护压板投退有三种模式 ： 硬压板 ， 软硬压板 串联 ， 软压板 ； 结合运行实际情 况 ， 一般应当使用软硬压板串联模式。在 调试试 验中， 应对此加以区分试验 。 4 配合集控 中心调试试验 5 0 0 k v苏州西变 电