淺談變電站自動化培訓(xùn)平臺的建設(shè)思路

周小釗

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司陽江供電局，廣東 陽江529500）

0 引言

變電站作為電網(wǎng)的重要節(jié)點，其自動化技術(shù)水平直接影響著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平。由此，我們需要通過加強變電站綜合自動化建設(shè)，來保障電網(wǎng)安全運行，節(jié)省人力物力，滿足綠色電網(wǎng)發(fā)展的需求。陽江供電局亦特別關(guān)注變電站的綜合自動化，致力于提高變電站的綜合自動化設(shè)備管理水平，注重站端自動化維護人員的培養(yǎng)和技能水平的提高。

1 現(xiàn)狀

隨著無人值守變電站的迅速推廣，對變電站綜合自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、實時性提出越來越高的要求。目前，我所轄下變電站的關(guān)鍵環(huán)節(jié)自動化設(shè)備一般都采用冗余配置。但隨著公司管理要求的提高，現(xiàn)階段變電站綜合自動化設(shè)備的缺陷劃分等級也相應(yīng)提高，消缺時限也相應(yīng)縮短。特別是一些單一配置的設(shè)備故障是對運維人員日常備份管理與現(xiàn)場恢復(fù)設(shè)備運行能力的一種考驗。

目前，技改項目繁多，各類設(shè)備參數(shù)經(jīng)常變更，由此后臺監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)配置修改成為站端自動化運維人員的主要工作之一，也是耗時最多的工作之一。在保證工作安全的前提下，提高運維人員對相關(guān)配置的熟悉程度與修改技巧，是提高工作效率的根本。

接口是自動化設(shè)備間互相通信的紐帶，在綜合自動化系統(tǒng)占據(jù)非常重要的地位。同一廠家的設(shè)備之間使用同一種通訊規(guī)約，一般都很成熟，不需要通過規(guī)約轉(zhuǎn)換器去實現(xiàn)通訊。變電站內(nèi)還有很多智能設(shè)備或外廠家設(shè)備，主要包括小電流接地裝置、交直流裝置、無功補償裝置等，需通過規(guī)約轉(zhuǎn)換器去實現(xiàn)通訊。這類設(shè)備所使用的往往不是標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約，較容易出現(xiàn)通訊方面的缺陷。當(dāng)這類設(shè)備通信故障后，規(guī)約轉(zhuǎn)換器往往就是故障分界點。因此運維人員熟練判斷這類設(shè)備的工作狀態(tài)是否正常也很重要，是提高消缺效率的一個重要因素。

現(xiàn)階段，陽江供電局變電管理所繼保自動化班處于合并的磨合期，自動化專業(yè)整體水平不高，這一方面導(dǎo)致站端自動化作業(yè)人手緊缺，工作效率偏低；另一方面導(dǎo)致在現(xiàn)場工作中，特別是涉及修改系統(tǒng)組態(tài)的時候，工作負(fù)責(zé)人過于依賴廠家，無法確切監(jiān)控設(shè)備廠家的作業(yè)情況，這將有可能導(dǎo)致自動化工作出現(xiàn)失控。加強站端自動化維護人員的培訓(xùn)，提高其現(xiàn)場設(shè)備把控能力，是解決以上問題的一條有效途徑。

由此可見，加強站端自動化維護人員的培訓(xùn)是刻不容緩的。但是，變電站的自動化設(shè)備一旦投入運行，便是以系統(tǒng)的形式存在，自動化設(shè)備與站內(nèi)其他設(shè)備完全隔離開的機會極少，而在運行設(shè)備上進行試驗風(fēng)險極大，這導(dǎo)致維護人員缺少實踐的機會。因此，一個直觀的、仿真的、安全的變電站綜合自動化培訓(xùn)平臺對站端自動化維護人員的培訓(xùn)開展而言是十分必要的。

2 自動化培訓(xùn)平臺設(shè)計思路

站端自動化培訓(xùn)平臺旨在為變電站自動化系統(tǒng)維護人員的培訓(xùn)提供硬件支持。一方面要求培訓(xùn)內(nèi)容盡可能接近工作現(xiàn)場條件；另一方面要求能給學(xué)員提供原理清晰、結(jié)構(gòu)直觀、可操作性強的硬件平臺。根據(jù)上述需求，站端自動化培訓(xùn)平臺有橫向與縱向兩大功能模塊。

站端自動化培訓(xùn)平臺橫向功能模塊是由各主流綜自廠家（南瑞科技、南瑞繼保、北京四方、南自科技）后臺仿真系統(tǒng)組成，主要提供安裝好了各廠家監(jiān)控軟件及數(shù)據(jù)庫的仿真監(jiān)控主機，將各站實際備份數(shù)據(jù)恢復(fù)至各仿真監(jiān)控主機，模擬變電站實際運行監(jiān)控。借助該功能模塊，我們可以實現(xiàn)大部分站端自動化常見工作的離線模擬操作。

站端自動化培訓(xùn)平臺縱向功能模塊是該平臺的核心組成部分，其為學(xué)員提供最小化變電站二次系統(tǒng)模型。通過這個平臺可以給學(xué)員展示變電站繼保自動化設(shè)備從軟件安裝、文本配置、二次回路接線到整體調(diào)試等建設(shè)的全過程。

縱向功能模塊我們選用南京南瑞繼保電氣有限公司自動化裝置作為主體，主要包括：RCS9700 V5.X系列后臺軟件；RCS9698D遠動裝置、RCS9794A通訊裝置、RCS943保護裝置、RCS9705C測控裝置、RCS9611C保護測控一體裝置；五防系統(tǒng)采用珠海優(yōu)特UT2000Ⅳ型獨立五防；外廠家設(shè)備選用南自PSL621C保護裝置；除此，我們制作一次設(shè)備（開關(guān)、刀閘）模擬器，實現(xiàn)與測控裝置、保護操作箱的連接，模擬從保護、測控裝置出口至一次設(shè)備實際分合過程，以及該過程中相關(guān)信號的變化。

現(xiàn)階段以以太網(wǎng)通訊為主的監(jiān)控系統(tǒng)很好地滿足了大規(guī)模變電站數(shù)據(jù)量大、傳輸速率要求高等特點，我所轄下所有變電站均采用此方案。因此，站端自動化培訓(xùn)平臺的縱向功能模塊部分也是按以以太網(wǎng)通訊為主的監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)計，如圖1所示，A、B網(wǎng)段獨立組網(wǎng)運行。同一通訊規(guī)約的間隔層設(shè)備均可直接通過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控后臺或遠動設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換。其他外廠家設(shè)備，比如南自PSL621C保護裝置，因支持的通訊規(guī)約不同，須經(jīng)過RCS9794A通訊裝置進行規(guī)約轉(zhuǎn)換后接入站內(nèi)數(shù)據(jù)網(wǎng)。

為了使得站端自動化系統(tǒng)的工作原理具體化，我們利用繼電器設(shè)計出一次設(shè)備模擬器，用以執(zhí)行來自間隔層設(shè)備的命令及利用其輔助接點向設(shè)備層反饋相關(guān)信號的變化。一次設(shè)備模擬器的接入，能加深學(xué)員對變電站二次回路的理解，同時還能進行一些常見缺陷的實際模擬，用于觀察由此引起的自動化系統(tǒng)發(fā)生的變化。

圖1 站端自動化培訓(xùn)平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 自動化培訓(xùn)平臺實用性分析

（1）橫向功能模塊主要可以為學(xué)員提供常見后臺系統(tǒng)安裝、監(jiān)控畫面修改、數(shù)據(jù)庫配置、報表制作、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)等培訓(xùn)。同時還可以為自動化專業(yè)提供作業(yè)前模擬操作平臺，有助于提高現(xiàn)場作業(yè)的安全性與可靠性，提高現(xiàn)場工作效率。（2）縱向功能模塊可以展示變電站自動化系統(tǒng)控制命令下發(fā)到一次設(shè)備執(zhí)行后狀態(tài)位置發(fā)生變化，相關(guān)遙信上送至后臺及遠動的互動過程。同時學(xué)員還可以借助監(jiān)控后臺系統(tǒng)的報文監(jiān)視功能截取整個過程所產(chǎn)生的報文，用于分析。（3）縱向功能模塊還可以展示變電站自動化設(shè)備從軟件安裝、文本配置、二次回路接線到整體調(diào)試等建設(shè)的全過程。學(xué)員可以根據(jù)給出的變電站接線圖、裝置配置信息、遙測遙信遙控配置信息，進行后臺監(jiān)控系統(tǒng)主接線圖制作、數(shù)據(jù)庫配置，完成裝置的添加和測點屬性設(shè)置、報表制作以及優(yōu)特五防的配置。如果有調(diào)度主站模擬系統(tǒng)，還可以進一步完成遠動裝置的數(shù)據(jù)庫及轉(zhuǎn)發(fā)表配置。通過利用繼保試驗儀向測控裝置加模擬量和一次設(shè)備模擬器模擬相對應(yīng)的一次狀態(tài)，可以反過來驗證上述作業(yè)的完成情況。（4）南自PSL621C保護裝置自帶遙信對點功能，利用該功能可以檢驗RCS9794A通訊裝置中配置是否正確，監(jiān)視其報文，可以加深學(xué)員對自動化系統(tǒng)規(guī)約轉(zhuǎn)換器的工作原理的理解。

4 結(jié)語

站端自動化培訓(xùn)平臺可以為我所站端自動化專業(yè)培訓(xùn)的開展提供硬件支持，給學(xué)員帶來一個直觀的、真實的培訓(xùn)體會，加快我所自動化人才的培養(yǎng)速度，特別是對新員工更快地成熟與進入專業(yè)工作狀態(tài)有很大的幫助，能提升我所站端自動化專業(yè)整體技能水平；與此同時也可以為自動化專業(yè)提供作業(yè)前模擬操作平臺，有助于提高現(xiàn)場作業(yè)的安全性與可靠性，提高現(xiàn)場工作效率。

［1］張惠剛.變電站綜合自動化原理與系統(tǒng)［M］.中國電力出版社，2004

［2］楊新民.電力系統(tǒng)綜合自動化［M］.中國電力出版社，2002

［3］董海山，布文哲.綜合自動化技術(shù)在變電站的應(yīng)用及存在問題的分析［J］.河北電力技術(shù)，2006，25（3）：12～13，38