关于智能站软压板状态正确性校验的研究

关于智能站软压板状态正确性校验的研究

刘勤 齐磊 汪 滢 金光明 吴烜

国网湖北省电力有限公司技术培训中心 湖北 武汉 430079

摘要：经济的发展，促进社会对电力的需求也逐渐增加，这有效地推动了电力企业的发展。智能变电站中，软压板投退状态的校验属于日常检修工作。随着科学技术的发展，智能变电站中各项设备也逐渐信息化、设备化，无实体的软压板应用越来越广泛，而有实物的硬压板使用率逐渐下降。软压板的应用体现着智能站中信号的数据化与网络化，可实现远程操控，节省了人力、物理资源。软压板对于智能站中各功能的运行具有重要作用，智能站工作人员需掌握各个软压板的原理、功能等，并校验软压板状态的正确性。本文就关于智能站软压板状态正确性校验展开探讨。

关键词：智能站；软压板；投退状态；校验

引言

如今，智能变电站大量减少硬压板的设置，只有检修压板为硬压板，保护装置广泛采用软压板。变电站运行人员应充分了解各类压板的功能和投退原则并对软压板的投退状态的正确性进行校验，但是由于标准不统一，目前的软压板均通过保护装置、监控系统软件画面显示，状态识别具有很大的难度且操作复杂。

1理论介绍

智能站整个二次系统分为“三层两网”，分别是站控层、间隔层、过程层以及站控层网络和过程层网络。其中过程层设备包括合并单元、智能终端、智能组件等；过程层网络包括GOOSE网及SV网。合并单元的作用是将互感器输出的电流、电压信号合并，为互感器提供统一的标准输出接口，合并单元的数字输出接口称为SV、SAV或SMV接口，采用IEC61850-9-2协议，多个设备的SV接口可通过交换机组成一个网络，专门用于传送互感器的采样值，称为SV网。SV网用于间隔层和过程层设备之间的采样值传输，根据国网《智能变电站技术导则》规定：保护应直接采样；保护装置采用点对点方式接入SV数据。根据合并单元用途可分为间隔合并单元、母线合并单元和变压器本体合并单元等。其中，线路间隔合并单元主要采集本间隔的电流和母线电压合并单元级联的电压信息，线路保护装置采样接收软压板点对点接收合并单元采集信息；主变合并单元主要采集主变三侧的电流和母线电压合并单元的电压信息，主变保护装置采样接收软压板点对点接收合并单元采集信息；母线保护装置中的采样接收软压板主要负责接收本母线所连所有间隔合并单元的电流信息及母线PT的电压信息。

2软压板状态校验流程

设置软压板状态自动校验系统第一步需要分析各软压板功能，并将软压板的预期状态输入系统中，作为对比资料。可依据智能站内典型软压板业务创建模板库，设定相关信息。若现有软压板包含在典型业务模板库中，则可直接依据对应模板设置预期状态。若软压板类型不在典型业务模板库中，则需要手动设置，依据软压板功能、业务情况以及与其他软压板的逻辑联系等，手动设置预期状态。第二步需从SCD文件中提取智能站内全部软压板的数据信息，并生成信息列表，通过分析报文获取各个软压板的当前实际状态。由于SCD文件均为XML格式，需经过解析才能获取其中信息，可应用VTD等技术快速获取和解析XML格式的各类信息，依据SCD文件中信息命名特点进行信息提取，储存于临时数据库中，依据数据类型的不同分别储存于不同表结构中，作为基础数据库。并在此基础上分析和展示数据，获得软压板当前状态。第三步则是将软压板当前实际状态与预期状态进行匹配，采取列表和图形的展示模式，以软压板种类为类别，如保护设备类软压板，包括信息站内所有保护设备软压板，以列表和图形的形式展示。若匹配成功，则在显示屏中显示为正常状态，说明软压板状态正确。若实际状态与预期状态匹配不成功，则可在显示屏中呈现红色异常图形，并出现感叹号、三角形等警示标识，表示软压板状态与预期状态不符，出现异常状态。第四步即为分析异常状态原因，定位问题并进行处理。

3软压板分类及命名规则

软压板根据实际业务功能大致分为以下几类：（1）保护功能投退压板：实现某保护功能的完整投入或退出，此类压板为控制保护功能的主压板。（2）GOOSE出口压板：实现保护装置动作的跳合闸信号传输。此类压板相当于常规站保护与保护间，保护与操作箱间的配线，即：跳闸硬压板。当单一保护停启用时，需要操作。（3）软压板（数据接收压板）：按MU投入状态控制本端是否接收处理采样数据。此类压板相当于以往保护欲流变、压变间的连线，正常不进行操作。但是主变保护等跨间隔保护中单间隔MU投入压板需要在单间隔检修时操作。如：线路检修时，需退出线路间隔MU投入软压板，线路数据将不会进入主变保护。（4）测控功能压板：实现某测控功能的完整投入或退出。此类压板用于控制测控功能，相当于测控装置的定值。如：检无压、检周期等。（5）控制压板：标记保护定值、软压板的远方控制模式，正常不进行操作。如：远方修改定值、远方切换定值区等。智能化变电站建设中，软压板的信息全部体现在SCD模型文件中，某个端子代表了某个软压板。国家电力公司颁布的QGDW396-2012《IEC_61850工程继电保护应用模型》文件明确定义了各类软压板命名规则。规则如下：（1）LLNO下以Ena后缀补充的数据集为保护功能软压板数据集，该数据集下所有端子均为软压板信息。允许使用数字进行扩充。（2）PTRC、RREC、PSCH加Strp后缀的端子为GOOSE出口软压板。允许使用数字进行扩充。（3）使用GGIO.SPCSO建模的端子为GOOSE、SV接收软压板。

4变电站保护软压板的安全管理措施

4.1加快保护装置的升级改造

目前，电网中还有大量第一代微机保护在运行，由于运行时间久，保护芯片、电源模块老化，发生软件运行异常的几率也在增大，必须加快对保护装置的升级改造。要求：(1)保护装置界面友好，软压板状态在整定值或软压板状态界面中能清晰显示；(2)保护投入状态能直接以指示灯的形式显示在保护装置上。运行人员在正常运行时点亮的指示灯旁粘贴红色标签，以方便运行人员检查核对。

4.2软压板投、退状态纠错

软压板的实际投退状态以图形方式展示。若某软压板设置了预期投退状态，则将投退状态正确性校验的结果也展示在图形上。与预期投退状态不一致则以告警的形式展示，点击代表告警的气泡便可查看到详细的信息，详细信息包含该软压板的预期投退状态，若该软压板的投退和其他软压板关联，其他软压板的实际投退状态也显示出来以供分析。

4.3加强软压板的操作管理

为明确责任，要规范操作权限，规定运行人员操作软压板必须在监控系统电脑中完成，检修人员操作软压板必须在保护装置中完成。检修时，检修单位负责软压板的定值整定和功能校验，确保软压板功能正常；运行单位结合整定单进行“三核对”，负责对软压板状态的核对，对其运行状态的正确性负责。检修工作结束后由运行人员核对软压板状态，若发现有误则为检修单位的责任；若有误但运行人员未能发现则为检修、运行人员双方的责任。

结语

在智能站软压板的状态校验中，采用智能判断方式代替人工判断方式可有效减少工作量，提高校验效率。校验人员通过观察智能判断结果可快速检查软压板是否存在异常状态，若发现智能判断系统的示警，则能够迅速明确异常软压板类型、位置等，有利于工作人员定位问题并迅速解决，提高检修工作效率。

参考文献

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[2]张志朋.二次安措中虚回路和软压板混合可视化和离线校验技术[J].电气技术,2018(2):116-119.

[3]郑晓琼.基于KMP算法的智能变电站间隔层设备软压板校核系统的研究与应用[J].电工技术,2018(4):19-22.