一種變電站監(jiān)控系統(tǒng)改造遙控校核的新方法

陳瓊良 申 濤 葉海明 吳米佳 仲 浩

（國網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司，杭州 310000）

一種變電站監(jiān)控系統(tǒng)改造遙控校核的新方法

陳瓊良 申 濤 葉海明 吳米佳 仲 浩

（國網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司，杭州 310000）

針對500kV甌海變進(jìn)行不停電監(jiān)控系統(tǒng)站控層設(shè)備改造，測控裝置上無遙控出口壓板，無法使用傳統(tǒng)的方法完成遙控校核工作，深入解剖新老監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和西門子8FW規(guī)約，提出了一種遙控校核新方法，并在現(xiàn)場成功應(yīng)用，大幅提升了遙控校核工作的可靠性和效率。本次改造對于同類變電站自動化改造具有一定的借鑒作用。

監(jiān)控系統(tǒng)改造；遙控校核；8FW規(guī)約；不停電

500kV甌海變的監(jiān)控系統(tǒng)后臺運(yùn)行時間已超過10年，所用機(jī)型已停產(chǎn)，機(jī)器硬盤故障、電源故障、死機(jī)、遙信漏發(fā)等問題，無法在短時間解決，給集中監(jiān)控帶來安全隱患。

為了提升監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行水平，對該站實施監(jiān)控系統(tǒng)站控層設(shè)備改造。本次改造主要完成站控層改造，不涉及間隔層測控裝置 6MB524，但由于甌海變的特殊情況，間隔層測控裝置上均無開關(guān)遙控出口壓板，無法使用傳統(tǒng)的方法完成開關(guān)、閘刀的遙控校核工作。在不停電情況下改造，增加了施工的難度和風(fēng)險。經(jīng)對原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與改造方式進(jìn)行比較分析，制訂了既無需停電、又能安全地完成全部遙控校核的改造方案，取得了較好的效果。

1 甌海變監(jiān)控系統(tǒng)改造介紹

甌海變原監(jiān)控系統(tǒng)間隔層對上網(wǎng)絡(luò)采用進(jìn)口西門子公司的 LSA系統(tǒng)（間隔層測控裝置 6MB524+總控單元6MB5515+前置通信機(jī)DPU結(jié)構(gòu)），后臺系統(tǒng)采用國產(chǎn)南瑞科技的BSJ2000系統(tǒng)，遠(yuǎn)動機(jī)也同樣采用西門子的前置通信機(jī)DPU，每個保護(hù)小室內(nèi)的兩臺總控單元及前置機(jī)均互為備用，整個系統(tǒng)是一種進(jìn)口國產(chǎn)混合的組合方式，如圖1所示。

圖1 改造前系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

本次改造僅涉及站控層設(shè)備，如監(jiān)控主機(jī)、工程師站、操作員站、遠(yuǎn)動機(jī)、交換機(jī)、DPU（俗稱前置機(jī)）等。改造過程中，一次設(shè)備均在運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行不停電改造，改造期間一并完成遙信、遙測、遙控的校核工作。且要保證在整個改造期間華東網(wǎng)調(diào)、浙江省調(diào)三遙數(shù)據(jù)正常上送不中斷。

本次改造新后臺監(jiān)控系統(tǒng)選擇南瑞科技NS3000系統(tǒng)，新遠(yuǎn)動裝置選擇南瑞科技NSC332型設(shè)備，退出四臺前置通信機(jī)DPU，保留間隔層測控裝置6MB524和總控單元6MB5515。圖2所示為改造后的最終模式，虛線框內(nèi)部分為本期改造部分。

圖2 改造后系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

2 監(jiān)控系統(tǒng)改造中遙控校核方案的比較與選擇

鑒于500kV變電站的重要性以及在華東電網(wǎng)運(yùn)行中的特殊地位，必須保證華東網(wǎng)調(diào)、浙江省調(diào)在整個監(jiān)控系統(tǒng)硬件升級改造期間不中斷，改造只能分步進(jìn)行。在裝置調(diào)試期間，維持老后臺和老遠(yuǎn)動裝置運(yùn)行模式不變，新、老兩套系統(tǒng)并行運(yùn)行，待新監(jiān)控系統(tǒng)完全調(diào)試結(jié)束后，老監(jiān)控系統(tǒng)徹底退出運(yùn)行。

針對新老后臺遙控過程，可以將其簡化，如圖3所示，新、老系統(tǒng)均發(fā)送遙控指令到總控單元6MB5515，皆采用西門子8FW規(guī)約。

西門子 8-FW規(guī)約分為上行和下行報文，上行報文主要有遙測、遙信、事件順序記錄和脈沖電度報文。下行報文主要有對時、遙控和調(diào)檔報文。對時報文為定時發(fā)送；遙控和調(diào)檔報文為有操作時發(fā)送。

圖3 簡化的新老監(jiān)控系統(tǒng)改造期間總體結(jié)構(gòu)圖

下行報文中的遙控（升降）命令，如圖4所示，AB1～AB4為地址字節(jié)，IB1～I(xiàn)B2為信息字節(jié)，8-FW規(guī)約上下無交互，下行報文可以直接發(fā)令執(zhí)行遙控。

圖4 西門子8FW規(guī)約遙控報文幀位解析

由于總控至各測控裝置之間接線、配置文件均未改變，所以總控6MB5515以下無需遙控校核。該站雖然有三級調(diào)度，但是只有省調(diào)才具有控制權(quán)，因此只需校核省調(diào)至總控、現(xiàn)場監(jiān)控后臺至總控的遙控命令是否發(fā)送正確。試驗有以下3種方案。

方案一：在所有間隔測控屏內(nèi)端子排上帶電拆除遙控出口（手合、手分）端子接線，斷開遙控輸出二次回路。該方案優(yōu)點(diǎn)是回路上有明確的斷開點(diǎn)，看似安全，但間隔繁多，拆除和恢復(fù)都極具風(fēng)險，且費(fèi)時費(fèi)力實施難度大。

方案二：在所有間隔測控屏內(nèi)帶電拔出6MB524測控裝置背板 AB（5-8）航空插頭，斷開測控裝置遙控插件板出口回路。該方案優(yōu)點(diǎn)是回路上既有明確的斷開點(diǎn)，又可安全地拆除和恢復(fù)，但間隔繁多的問題依然存在，較為費(fèi)時費(fèi)力。

方案三：斷開各小室DPU、MOXA串口服務(wù)器至6MB5515總控單元間RS232下行（TXD）的串口線，中斷遙控命令的傳輸途徑。該方案優(yōu)點(diǎn)是只需拆除和恢復(fù)全站兩個繼保小室4臺6MB5515總控單元下行串口線，避免了間隔繁多、工作量大的問題。

通過對安全措施方案風(fēng)險評估、實施難度等方面進(jìn)行綜合分析，最終決定采用方案三。

3 遙控校核方案現(xiàn)場實施要點(diǎn)

按照方案三斷開各小室DPU、MOXA串口服務(wù)器至6MB5515總控單元間RS232下行（TX）的串口線，中斷遙控命令的傳輸途徑進(jìn)行不停電遙控校核試驗。

3.1 制作串口通信接口裝置

改造RS232串口接線，拆除下行數(shù)據(jù)線TX，保留上行數(shù)據(jù)線RX和地線GND，如圖5所示。

圖5 斷開串行接口的下行數(shù)據(jù)線

3.2 安裝報文監(jiān)測工具

在間隔層安裝西門子Siemens Diagnostics工具，引入一分二接頭，分別接入特制串口，使整個接線簡潔明了，具體接線如圖6所示。

圖6 現(xiàn)場簡易的接線方式

其中西門子Siemens Diagnostics工具帶有自動報文過濾功能，只顯示下行報文，并且能夠明顯區(qū)分新老后臺遙控報文，功能強(qiáng)大，方便校核。

3.3 方案測試

選擇一個停電且允許操作的 35kV無功設(shè)備間隔進(jìn)行遙控試驗，并對其串口線做了斷開處理，新老后臺遙信遙測數(shù)據(jù)上送正常。

經(jīng)遙控試驗，正常遙控報文下，開關(guān)動作；斷開下行線遙控報文下，開關(guān)未動作。

對報文進(jìn)行分析比對，新老系統(tǒng)遙控時報文監(jiān)測工具獲取的遙控報文均為68 06 06 68 01 40 0C 00 02 00 4F 16。斷開下行線遙控報文后再次遙控該35kV無功設(shè)備間隔，報文監(jiān)測工具獲取的同樣為68 06 06 68 01 40 0C 00 02 00 4F 16。試驗說明，斷開至總控單元的下行線，可以確保開關(guān)、閘刀不出口，且不影響遙控報文的下發(fā)。

3.4 工作流程

由于監(jiān)控主機(jī)、遠(yuǎn)動裝置參數(shù)都經(jīng)過重新配置，所以必須要完成監(jiān)控后臺及省調(diào)端的遙控校核試驗，才能確保改造后遙控操作的正確性，具體的工作流程如圖7所示。

圖7 新老后臺及調(diào)度遙控校核流程

3.5 改造方案實施效果

最終，我們成功將此新方法應(yīng)用于甌海變監(jiān)控后臺改造工程的遙控校核，將全站遙控校核的時間控制在5天以內(nèi)。如果按照方案一或者方案二進(jìn)行遙控校核，都需要10天左右的時間，該校核方法大幅縮短遙控校核時間，并且由于斷開了下行線，只要安措到位，幾乎不可能出口，實現(xiàn)了安全零分險。

4 結(jié)論

隨著變電站自動化技術(shù)的發(fā)展，很多變電站開始進(jìn)行變電站綜自改造，來提高變電站的運(yùn)行水平，但是改造過程往往需要停電進(jìn)行，降低了供電可靠性。500kV甌海變不停電遙控校核技術(shù)，適用于測控裝置無跳閘出口壓板的同類變電站站內(nèi)監(jiān)控后臺或調(diào)度的遙控校核工作，對于同類變電站自動化改造具有一定的借鑒意義。

［1］朱姝.變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的研究［D］.南昌：南昌大學(xué)，2011.

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［3］楊淑美.數(shù)字化變電站監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用［D］.濟(jì)南：山東大學(xué)，2011.

［4］卞俊善.基于智能電網(wǎng)的變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用［D］.北京：華北電力大學(xué)，2011.

［5］吳旭光，唐曉玲，潘偉.變電站監(jiān)控系統(tǒng)不停電補(bǔ)強(qiáng)的研究與實踐［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（35）：180.

New Method of Remote Control Checking for Substation Monitoring System Retrofit

Chen Qiongliang Shen Tao Ye Haiming Wu Mijia Zhong Hao
（State Grid Zhejiang Maintenance Company，Hangzhou 310000）

In the process of monitoring system retrofit of 500kV Ouhai substation without power cut，because there is no design of remote control outlet plate on the measuring and control device，the remote control checking work cannot be completed by traditional method.After further study of the new and old monitoring system structure and the Siemens 8FW protocol，this paper presents a new method of remote control checking，and applies it in the field successfully，which improved the reliability and efficiency of the remote control checking work significantly.The retrofit scheme in this paper provided certain reference for the same type substation monitoring system retrofit in future.

monitoring system retrofit； remote control checking； 8FW protocol； without power cut

陳瓊良（1986-），男，浙江溫州人，碩士，工程師，主要從事電力系統(tǒng)自動化工作。