智能变电站设备运行管理与检修维护

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：通过人工录入或系统交互等手段，建立完备的智能变电站设备基础信息，实现一、二次设备运行、操作、检修、维护等工作的规范化。避免了因通信协议不一致导致无法转换的信息的丢失。图5-13基于IEC 104源端维护实现图在现有 SCD 配置模型基础上扩充一次设备配置模型，对相应的系统配置流程进行修补。接收定值单信息，实现保护定值自动校核。通过计划管理终端，实现检修工作票生成和执行过程的管理。

通过人工录入或系统交互等手段，建立完备的智能变电站设备基础信息，实现一、二次设备运行、操作、检修、维护等工作的规范化。

1．源端维护

源端维护实现以变电站侧为源端，为集控/调度中心提供必要的模型、图形维护。通过源端提供的可自描述的模型文件，以实现模型的“统一维护，共同使用”，避免系统模型的冗余建设、提高建模效率，减轻建模强度，减少人为错误。

变电站侧可提供的文件包括：SCD 模型文件、SSD 文件、CIM 模型文件、SVG 图形文件。智能变电站提供图形化的集成配置环境，利用图模一体化技术完成变电站的一、二次设备的建模，提供 SSD 文件及完整的 SCD 模型文件。上述模型符合 DLT/860标准规定，模型中包含完整的二次设备信息、一次设备信息及站内设备的网络拓扑，同时包含间隔内一、二次设备的关联关系。该模型可供变电站自动化系统使用，并可提供给集控/调度中心，通过该模型能够自动形成变电站单线图。

站内的变电站自动化系统直接导入上述模型文件，生成系统自身的数据库，以此为基础，建设变电站一体化信息平台。集控/调度中心模型遵循 IEC61970/CIM 标准，图形导入采用SVG 文件格式。变电站自动化系统建设完成后，需要将自动化系统自身的图形资源导出 SVG图形文件，并提供给集控/调度中心。导出的几种文件格式中的模型关联信息应保持一致，并保持信息的完整性。

1）变电站与调控中心基于 IEC 61850 的无缝通信与源端维护

通过在调控中心引入 IEC 61850 客户端软件，使变电站与控制中心之间基于IEC 61850的通信标准，实现满足调控一体化需求的实时数据通信，以及一、二次设备监测信息的实时更新，推进 IEC 61850 标准由厂站端向调度端应用发展，如图5-12 所示。

图5-12　基于IEC61850源端维护实现图

调度主站采用 IEC 61850 客户端，实现调度主站与智能变电站系统模型、图形文件的交换及基于 IEC 61850 协议的实时信息交换。智能变电站与调度主站之间通过统一的协议和模型进行通信，从智能变电站的过程层到间隔层、间隔层到变电站层、变电站到调度主站均采用 IEC 61850 标准作为唯一的通信协议，省去了复杂的规约转换。避免了因通信协议不一致导致无法转换的信息的丢失。

基于统一数据模型的智能变电站模型（IEC 61850）到调度主站模型（IEC 61970）的映射，可实现智能变电站模型与调度主站模型的协调共享。变电站侧由系统配置工具管理全站的配置文件，根据基于 XML 的模型映射规则文件，完成 SCD 到 CIM/E 的转换；结合 G 图元模板文件，生成一次主接线图G文件。主站侧维护工具处理各变电站提交的 CIM/E和G文件，对各个文件进行校验，进而导入模型、生成库。通过该技术在实践中的应用，进一步验证了该转换方法的可行性及实用性，使得变电站和调度主站模型的转换及映射技术从理论研究迈向了实例应用阶段。

2）变电站与调控中心基于 IEC 60870-5-104 常规远动规约与源端维护

由于变电站端建模基于 SCD 文件，变电站远动与调控中心采用 IEC 60870-5-104协议，采用远动点号实现主、子站点的对应，如图5-13 所示。因此，基于此种方式下的源端维护需要实现 IEC 61850 Refrence 与远动点号的映射关系。

图5-13　基于IEC 104源端维护实现图

在现有 SCD 配置模型基础上扩充一次设备配置模型，对相应的系统配置流程进行修补。SCD 文件来源于各保护测控装置生产厂家提供的装置配置模板文件（即 ICD 文件），子站集成厂家根据变电站系统设计进行实例化以后，形成包含一次设备及其连接关系、一次设备与二次设备逻辑节点之间关联关系等描述信息的统一配置文件（即SCD 文件）。

由主站端实现 SCD 到 CIM 模型转换，并生成远动点表（IEC 61850 Referense 与远动点号的对照表），站端远动工具识别对照表，生成站端远动点表。

（1）权限管理。

① 设置操作权限，根据系统设置的安全规则或者安全策略，操作员可以访问且只能访问自己被授权的资源。

② 自动记录用户名、修改时间、修改内容等详细信息。

（2）设备管理。

① 通过变电站配置描述文件（SCD）的读取、与生产管理信息系统交互和人工录入三种方式建立设备台账信息。

② 通过设备的自检信息、状态监测信息和人工录入三种方式建立设备缺陷信息。

（3）定值管理。

接收定值单信息，实现保护定值自动校核。

（4）检修管理。

通过计划管理终端，实现检修工作票生成和执行过程的管理。