基于KMS9000的SCD文件與虛回路對(duì)比在智能變電站的應(yīng)用分析

摘 要：首先對(duì)智能變電站SCD文件安全管理的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了闡述；隨后分析了SCD文件的比對(duì)技術(shù)；最后，從加強(qiáng)智能變電站SCD文件與虛回路圖的理念入手提出規(guī)范性EXCEL表格和在線比對(duì)相結(jié)合的檢修管理工作。對(duì)今后智能變電站的二次回路狀態(tài)檢修工作具有良好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：智能變電站；SCD文件；虛回路；比對(duì)技術(shù)

引言

在智能變電站新建、改擴(kuò)建過程中，通常會(huì)對(duì)SCD文件進(jìn)行大量的編輯和修改。由于SCD文件的頻繁修改經(jīng)常給調(diào)試人員和運(yùn)維人員帶來不便且SCD文件是全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，因此加強(qiáng)SCD文件的正確性校驗(yàn)、日常維護(hù)管理和比對(duì)技術(shù)的推廣，以及時(shí)掌握全站配置的變化情況對(duì)智能變電站的設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)具有舉足輕重的意義[1]。

1 智能變電站檢修工作發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 智能變電站的運(yùn)行及維護(hù)

智能變電站已由試點(diǎn)階段進(jìn)入到大規(guī)模建設(shè)實(shí)施階段，目前，國(guó)網(wǎng)新建變電站幾乎都采用了智能變電站的模式。前期新投運(yùn)的變電站經(jīng)過一年多的試運(yùn)行，逐步移交至運(yùn)行部門進(jìn)入正常的維護(hù)管理階段。在試運(yùn)行期間運(yùn)行維護(hù)實(shí)際大多采用了施工單位與設(shè)備制造廠家共同維護(hù)的模式。隨著變電站運(yùn)行維護(hù)交接工作的完成，智能變電站的維護(hù)檢修工作最終會(huì)由智能變電站設(shè)備運(yùn)行檢修部門實(shí)施。與此同時(shí)，智能變電站經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，相關(guān)人員對(duì)智能變電站的理解也有了較大的提高，運(yùn)行過程中所暴露出來的問題和隱患逐漸被認(rèn)識(shí)到，因此關(guān)于智能變電站的缺陷處理或技術(shù)改造工作將會(huì)提到正常普通的運(yùn)維日程上來。

1.2 SCD文件的安全管控

由于傳統(tǒng)變電站與智能變電站之間的差異性，使得基于傳統(tǒng)知識(shí)結(jié)構(gòu)和思維方式的電力運(yùn)行維護(hù)人員的思維模式在智能變電站的運(yùn)維工作中出現(xiàn)了不一致性，導(dǎo)致在進(jìn)行智能變電站的運(yùn)維檢修與改擴(kuò)建需要部分停電或全站停電時(shí)表現(xiàn)出來的狀況是：智能變電站并不智能，嚴(yán)重影響了供電可靠性。此外，由于運(yùn)維檢修人員技術(shù)水平的差異，對(duì)智能變電站運(yùn)維檢修過程中IED設(shè)備異常、告警，裝置版本的升級(jí)或者運(yùn)行方式的改變等信息了解、認(rèn)識(shí)的局限性，在缺乏有效技術(shù)保障措施的條件下，也可能會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)知的結(jié)果，存在一定的安全隱患。同時(shí)在智能變電站新建、改擴(kuò)建過程中，通常會(huì)對(duì)SCD文件進(jìn)行大量的編輯和修改。由于不像傳統(tǒng)變電站設(shè)計(jì)圖紙變更那么直觀，SCD文件的頻繁修改經(jīng)常給調(diào)試人員和運(yùn)維人員帶來不便，很難及時(shí)掌握全站配置的變化情況。除了對(duì)修改后的SCD文件合理性、完整性進(jìn)行校驗(yàn)外，如果SCD文件輔助管理軟件能對(duì)修改前后的SCD文件進(jìn)行差異性對(duì)比，將發(fā)生變化的IED和相關(guān)配置信息以明顯的符號(hào)標(biāo)示出來，將極大地方便運(yùn)維人員進(jìn)行有針對(duì)的隔離、測(cè)試和檢驗(yàn)。因此基于KMS9000軟件的離線比對(duì)SCD文件成為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施智能變電站實(shí)例化文件的有效監(jiān)控手段。文章研究基于“六統(tǒng)一”規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的智能變電站SCD文件規(guī)范性測(cè)試技術(shù)及圖形化的SCD文件比對(duì)方法，著重提倡在湖北省智能變電站范圍內(nèi)采用KMS9000軟件比對(duì)SCD文件，保證SCD文件的正確性，一是應(yīng)該在管理方面采取措施，在智能變電站的設(shè)計(jì)、調(diào)試、改擴(kuò)建等階段，明確SCD文件的管理職責(zé)和各部門的分工，建立標(biāo)準(zhǔn)的管理流程和規(guī)范。二是應(yīng)該采用技術(shù)手段進(jìn)行SCD文件檢測(cè)[1]。

2 SCD文件的比對(duì)

2.1 SCD文件的離線比對(duì)要求

SCD文件作為智能變電站可靠運(yùn)行的依據(jù)，必須嚴(yán)格滿足設(shè)計(jì)文件的要求。SCD文件輔助管理軟件采用一些輔助性校驗(yàn)措施保證SCD文件的合理性、完整性。KMS9000是一種離線校驗(yàn)SCD文件的軟件，同時(shí)滿足檢查SCD文件描述的模型是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的模型定義，與實(shí)際工程的需要是否一致，不應(yīng)出現(xiàn)使工程無法實(shí)施的錯(cuò)誤[2-3]，包括以下幾個(gè)方面：

（1）信息一致性；（2）信息合法性；（3）信息唯一性；（4）信息互聯(lián)的正確性。主要檢查IED的內(nèi)部端子與外部端子的互連關(guān)系有效性，互聯(lián)的虛端子的類型一致性，全站虛端子數(shù)據(jù)有效性和連接有效性[4-5]。

2.2 SCD文件離線比對(duì)實(shí)例

文章以作者在武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院參與的SCD文件的KMS9000比對(duì)方案截圖為依據(jù)，論述該離線手段的實(shí)施過程。圖1所示為荊州南變電站2時(shí)段SCD文件在KMS9000中的比對(duì)輸入選項(xiàng)。

通過導(dǎo)入2個(gè)不同時(shí)間段生成的同一變電站SCD文件發(fā)現(xiàn)：220kV公共測(cè)控裝置B套PCS9705B內(nèi)與#1、#2主變高壓側(cè)智能終端的GOOSE回路的虛端子連接有改動(dòng)，與實(shí)際SCD文件變動(dòng)一致。圖2所示為荊州南變電站220kV公共測(cè)控裝置B套裝置SCD文件比對(duì)結(jié)果。

2.3 離線比對(duì)方案的總結(jié)

通過KMS9000軟件在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行離線校驗(yàn)SCD文件存在諸多不便，因?yàn)槊看伪葘?duì)結(jié)果包括選擇比對(duì)文件時(shí)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作人員容易犯錯(cuò)，假如實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線比對(duì)現(xiàn)場(chǎng)SCD文件數(shù)據(jù)和變電站虛回路表或者設(shè)計(jì)院提供的虛回路、虛端子表的數(shù)據(jù)源，將可降低該錯(cuò)誤的發(fā)生。由于KMS9000中包含將IED文件自動(dòng)生成EXCEL表格的功能，圖3所示為KMS9000導(dǎo)出的220kV母線IED設(shè)備GOOSE虛回路EXCEL形式表格。

3 前景與展望

綜上所述，文章作者擬定在滿足SCD對(duì)比方法中檢測(cè)虛回路的信息一致性、合法性、唯一性和互聯(lián)性的要求下通過SCD文件自動(dòng)生成的EXCEL表格在線比對(duì)設(shè)計(jì)院提供的虛端子表，提出一種智能變電站SCD與EXCEL虛端子表的智能（在線）比對(duì)方法：包括解析SCD文件，根據(jù)各IED的虛端子信息（包含CID文件）形成SCD側(cè)虛連接鏈表；解析虛端子表EXCEL文件，根據(jù)GOOSE輸入和SV輸入虛端子信息填寫EXCEL原始內(nèi)存表；擴(kuò)展EXCEL原始內(nèi)存表，形成EXCEL側(cè)虛連接鏈表；構(gòu)造EXCEL側(cè)設(shè)備描述及SCD側(cè)設(shè)備描述映射表；根據(jù)EXCEL側(cè)設(shè)備描述及SCD側(cè)設(shè)備描述映射表形成比對(duì)用Excel側(cè)虛連接鏈表，將SCD側(cè)虛連接鏈表與比對(duì)用EXCEL側(cè)虛連接鏈表進(jìn)行正向比對(duì)和反向比對(duì)。此方法可提高SCD文件與EXCEL虛端子設(shè)計(jì)文件比對(duì)的準(zhǔn)確率，并提高工作效率與智能性，能夠快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)SCD文件與EXCEL虛端子表之間不一致的錯(cuò)誤與差異，并給出不一致的細(xì)節(jié)以提高SCD文件升級(jí)中的安全性，并提高出廠試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、驗(yàn)收，以及檢修作業(yè)的效率，更有助于基層技術(shù)人員在智能變電站建設(shè)、驗(yàn)收、運(yùn)維、擴(kuò)建過程中正確合理地使用配置文件，為保證智能變電站的穩(wěn)定可靠運(yùn)行提供了有力的技術(shù)支持。

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作者簡(jiǎn)介：丁冬（1984-），男，湖北武漢人，工程師，研究方向：電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制。