第3章 智能变电站调试工作基础

3.1 调试相关规程

3.1.1 IEC 61850概述

近年来,随着嵌入式计算机与以太网通信技术的飞跃发展,智能电子设备之间的通信能力大大加强,保护、控制、测量、数据功能逐渐趋于一体化,形成庞大的分布式电力通信交互系统,电力系统正逐步向电力信息系统方向发展。以往,几乎所有的设备生产商都具有一套自己的通信规约,通常一个传统变电站可能有南瑞、许继、四方等多个厂商的协议同时在使用,整个电网里运行的规约甚至多达上百种。而各大设备商出于商业利益,对自己的通信协议一般都采取保密措施,进一步加大了系统集成的困难程度,客户在进行设备采购时也受限于设备生产商,系统集成成本大为提高。一个变电站需要使用不同厂家的产品,必须进行规约转换,这需要大量的信息管理,包括模型的定义、合法性验证、解释和使用等,这些都非常耗时而且代价昂贵,对电网的安全稳定运行存在不利影响。

为此,作为全球统一的变电站通信标准IEC 61850受到了积极的关注,其主要目标是实现设备间的互操作,实现变电站自动化系统无缝集成,该标准是今后电力系统无缝通信体系的基础。所谓互操作是指一种能力,使得分布的控制系统设备间能即插即用、自动互联,实现通信双方理解相互传达与接收到的逻辑信息命令,并根据信息正确响应、触发动作、协调工作,从而完成一个共同的目标。互操作的本质是如何解决计算机异构信息系统集成问题,因此,IEC 61850标准采用了面向对象思想建立逻辑模型、基于XML技术的变电站配置描述语言SCL、将ACSI映射到MMS协议、基于ASN.1编码的以太网报文等计算机异构信息集成技术。

与传统的IEC 60870-5-103标准相比,IEC 61850标准不是一个单纯的通信规约,而是个面向变电站自动化系统性的标准,它指导了变电站自动化的设计、开发、工程、维护等各个领域。IEC 61850标准共分为10个部分,其中第1~第5部分为简单概述、术语、总体要求、系统项目管理、通信性能评估等方面的内容;第6~第9部分为通信标准核心内容;第10部分为IEC 61850规约一致性测试内容。对于工程技术人员建议重点掌握第6~第9部分。《变电站通信网络和系统》(DL/T 860)等同样采用了IEC 61850标准。

3.1.2 智能变电站调试规范

3.1.2.1 《智能变电站调试规范》(Q/GDW 689—2012)

《智能变电站调试规范》(Q/GDW 689—2012)在总结智能变电站技术研究的基础上,吸收试点工程的成果和经验,结合标准化建设成果和全寿命周期管理的要求编制而成。

《智能变电站调试规范》(Q/GDW 689—2012)提出了智能变电站调试流程和调试的具体方法与要求,包括计算机监控系统、继电保护设备、故障录波器、变压器与开关设备及其状态监测、电子式互感器等智能电子设备或系统的输入、输出信息的正确性等。

1.适用范围

(1)智能变电站的调试流程、内容和要求。

(2)适用于110(66)~750kV电压等级智能变电站基建调试。

2.规范性引用文件

《智能变电站调试规范》(Q/GDW 689—2012)应用基于下列文件。

(1)《自动化仪表工程施工及质量验收规范》(GB 50093—2013)。

(2)《电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》(GB 50150—2016)。

(3)《电工术语 互感器》(GB/T 2900.94—2015)。

(4)《电工术语 变压器、调压器和电抗器》(GB/T 2900.95—2015)。

(5)《电工术语 发电、输电及配电 通用术语》(GB/T 2900.50—2008)。

(6)《电工术语 发电、输电和配电 运行》(GB/T 2900.57—2008)。

(7)《互感器 第7部分:电子式电压互感器》(GB/T 20840.7—2007)。

(8)《互感器 第8部分:电子式电流互感器》(GB/T 20840.8—2007)。

(9)《110kV及以上送变电工程启动及竣工验收规程》(DL/T 782—2001)。

(10)《变电站通信网络和系统》(DL/T 860)。

(11)《继电保护和电网安全自动装置检验规程》(DL/T 995—2016)。

(12)《测量用电流互感器》(JJG 313—2010)。

(13)《测量用电压互感器》(JJG 314—2010)。

(14)《智能变电站技术导则》(Q/GDW 383—2009)。

(15)《330~750kV智能变电站设计规范》(Q/GDW 394—2009)。

(16)《IEC 61850工程继电保护应用模型》(Q/GDW 396—2012)。

(17)《智能变电站自动化系统现场调试导则》(Q/GDW 431—2010)。

(18)《智能变电站继电保护技术规范》(Q/GDW 441—2010)。

3.1.2.2 智能变电站二次系统标准现场调试规范

为规范智能变电站建设、改造现场的二次系统调试工作流程,提高现场调试工作的专业性、标准化和可操作性,利于调试安全、工程验收和运维交接,《智能变电站二次系统标准现场调试规范》(Q/GDW 11145—2014)于2014年12月31日发布。

《智能变电站二次系统标准现场调试规范》(Q/GDW 11145—2014)面向智能变电站现场调试过程控制,根据智能变电站技术要求与调试管理需要,规范调试流程、管理作业节点、控制工作质量、满足技术指标要求。

适用范围如下:

(1)智能变电站二次系统的现场调试作业过程及要求,包括总体要求、调试过程控制、调试作业准备、单体设备调试、分系统功能调试、系统联调、送电试验和调试质量等。

(2)适用于110(66)~750kV智能变电站建设、智能化改造工程的现场调试工作。智能电子设备运行检修,可参照相应要求与措施执行。