智能变电站二次检修安措防误技术研究程旭东徐鹏奚媛媛

智能变电站二次检修安措防误技术研究程旭东徐鹏奚媛媛

(国网安徽省电力有限公司检修分公司安徽合肥230000)

摘要:智能变电站的回路主要依靠光纤和网络,整个二次系统基于SCD文件,传统的端子已被“虚端子”取代。理论上不破坏网络结构的前提下,物理上不能完全将检修设备和运行设备隔离,要实现逻辑上的有效隔离,只有改变智能变电站信息流发送,给二次检修安措工作带来了很大困难。如果二次检修安措出现差错,容易造成继电保护误动或拒动严重的电网事故,如甘肃330kV永登变全停,西藏220kV墨竹工卡变母差误动等事件。

关键词:智能变电站;二次检修;安措防误技术

1智能变电站二次检修安措特征分析

智能变电站二次检修安措工作典型特征,包括退出保护功能软压板、投入线路保护断路器强制分位软压板、投入母线保护隔离刀闸强制软压板、退出GOOSE发送软压板、退出GOOSE接收软压板、退出SV接收软压板、投入检修硬压板、退出出口硬压板、断开至另一套智能终端闭锁重合闸联线、断开PT/CT端子连接片、断开光纤等。典型特征通常分类如下所述。1)直接监视各类软压板和检修硬压板通过装置上送遥信进行监视。其中,过程层的智能终端和合并单元的检修硬压板,通过测控装置转发的遥信进行监视。2)间接监视光纤无法通过装置上送遥信进行监视。但光纤可通过交换机或过程层控制块链路状态进行监视。3)无法监视出口硬压板、闭锁重合闸联线和PT/CT二次回路连接片无法通过装置上送遥信进行监视,也无法通过关联装置其他的信号进行监视。有些研究试点,出口硬压板可通过加装传感器或图像识别等方式进行状态采集,这些技术不符合目前变电站的标准设计,而且增加了成本,工程推广有一定难度。如果工程实现了硬压板状态采集,能更有效地监视二次检修安措过程。

2智能变电站二次检修安全措施生成方法

2.1实现步骤

1)安措规则应根据一次设备不同的停电状况(停电、不停电),不同的工作方式(消缺、校验、技改等),制定不同的安全措施规则。如:停用一次设备时,退出相关运行保护装置的SV接收软压板;不停用一次设备时,退出相关运行保护装置功能。2)根据安措规则匹配智能电子设备(IED)。即根据安措中的实施对象,准确定位SCD文件中的待隔离智能电子设备模型(IED)。3)根据安措规则,对待隔离的智能电子设备(IED)虚端子进行遍历,匹配相应的软压板,并匹配相关检修硬压板,确定操作对象。4)制定语意规则,形成安全措施票。提供图形化页面,展示虚端子链路,对应于每一步安措操作进行操作图形化显示,以便操作人员进行确认。

2.2变电站SCD数据模型化

总体原则:通过分析SCD文件获取以检修设备为视角的逻辑关系图,逐个分析逻辑关系图中的运行设备和检修设备的隔离点,并将与间隔相关数据信息模型化。1)Q/GDW1396—2012《IEC61850工程继电保护应用模型》对IED命名规范有明确要求。基于目前国内各集成商对IED的统一描述,模糊匹配关键字,查找SCD文件中的检修间隔的二次设备。如:PT代表主变保护,MT代表主变合并单元,IT代表主变智能终端。2)确定待隔离智能电子设备后,通过SCD文件,解析所有与之存在通信关系的虚端子链路,根据接收虚端子的引用名区分SV链路和GOOSE链路,如果是SVIN前缀则为SV链路,如果是GOIN前缀则是GOOSE链路。对不同类型实施对象进行分组。3)根据待隔离智能电子设备名提取检修压板,按照待隔离虚端子链路提取软压板,匹配软压板基于关键字进行。发送侧软压板根据Q/GDW1396—2012《IEC61850工程继电保护应用模型》规范能够较为准确的定位与虚回路的对应关系,从而确定发送路径。4)没有按照规范建模的采用模糊语句进行描述;接收侧软压板无法准确定位虚回路的对应关系,将通过模糊描述的语句进行描述。凡是采用模糊语句进行描述的都应该提供dsRelayEna的软压板下拉框,通过人工方式进行准确关联,继而生成准确的安措操作票和XML文件。所有逻辑关系形成后,应按照设备为单位再次整理,合并冗余链路的软压板。对于部分跳闸回路和失灵回路共用模块软压板,或个别SCD文件中压板命名不规范,导致建模失败情况,需要人工进行dsRelayEna映射。

2.3安全措施语义匹配

基于安全措施语义规则对操作对象进行语义匹配。将模型化的SCD数据对象按照安全措施语义规则进行匹配。回路类别引用回路功能描述模型,实施对象为发送端或接收端智能电子设备IED,操作对象包括软压板、硬压板、光纤。例如对于发送端GOOSE压板,安全措施语义规则可描述为:回路类别{回路功能描述}。安全措施内容:退出{发送端IED}{压板描述名}发送软压板;对于接受端GOOSE压板,安全措施内容语义规则可描述为:退出{接受端IED}{压板描述名}。

2.4安全措施票的调整及人工确认

在SCD文件中能正确建模,操作对象能够正确匹配,例如GOOSE链路中的跳闸、起动失灵等。这种情况下,可按安全措施语义规则,自动生成措施条目。但一个SV链路需要在接收对应一个SV接收软压板,即在软压板数据集中寻找相对应的SV接收软压板,由于虚回路和软压板信息没有对应关系,因此需要人工对应。此外,SCD文件中描述不规范,导致无法进行正确匹配操作对象。这些情况下可设置为“待确认”状态,需操作人员进行确认。光纤、交流连片、出口压板等操作对象为物理链路,在SCD文件中未做描述,无法进行建模,可预性定义通用语义规则,根据语义自动生成为安措步骤,此步骤应设置为“待确认”状态。

2.5缺陷处理后传动试验安措票

220kV线路保护传动试验安全措施:1)退出220kV第一套母线保护内运行间隔GOOSE出口软压板、失灵联跳发送软压板,投入该母线保护检修压板。2)退出该间隔第一套智能终端出口硬压板,投入该智能终端检修压板。3)投入该间隔第一套线路保护检修压板。4)如有需要退出该线路保护至线路对侧纵联光纤、解开该智能终端至另外一套智能终端闭锁重合闸回路。5)本安全措施方案可传动至各相关智能终端出口硬压板,如有必要可停役一次设备做完整的整组传动试验。220kV智能终端传动试验安全措施:1)退出该间隔第一套智能终端出口硬压板,投入装置检修压板。2)退出220kV第一套母线保护内运行间隔GOOSE出口软压板、失灵联跳软压板,投入该母线保护检修压板。3)投入该间隔第一套线路保护检修压板。4)如有需要退出该线路保护至线路对侧纵联光纤、解开该智能终端至另外一套智能终端闭锁重合闸回路。

3结论

根据现场运行情况,制定合理的安全措施规则库,利用关键字匹配方法将SCD文件中的实施对象模型化,从而实现智能变电站安全措施的自动生成。充分考虑自动生成技术的适用性,增加人工“待确认”功能。利用计算机的存储及计算能力,保证了二次检修安全措施编制的效率、正确性和完整性。此方法在试点变电站得到很好的应用,有效地提高了运维效率,具备可实施性和推广价值。

参考文献:

[1]刘孝刚,施琳,张帆,李鹏,顾俊捷.智能变电站二次安措策略自动生成和在线校核技术[J].电力系统保护与控制,2017,45(23):82-89.

[2]许家焰,宋福海,陆榛.智能站二次检修安措可视化及一键式操作系统设计与实现[J].电力系统保护与控制,2017,45(16):136-144.

[3]唐志军.智能变电站二次检修安措技术研究[J].企业技术开发,2017,36(06):23-24+31.

[4]徐晓春,汤同峰,赵雨田,都晨.智能变电站二次设备检修安措规则数据库设计与实现[J].电力系统保护与控制,2017,45(02):111-116.

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