论文部分内容阅读
【摘 要】1000kV沪西特高压变电站位于500kV练塘变电站旁边，该站建成投运后，需将500kV练塘变电站管理切换到沪西变，将练塘变电站已运行部分自动化数据，正确的迁移到1000kV沪西特高压变电站新自动化系统，从技术上保障新自动化系统图库与现场已运行500kV练塘变电站一次设备的一致性。两站自动化系统对接融合方案的优化，避免了在自动化系统对接过程中，为核对自动化数据的正确性需开展的一次设备轮停，有效降低调试中的风险，极大提高了工作效率，确保工程顺利开展。
【关键词】特高压；自动化；迁移；模拟；优化
一、项目背景
沪西1000kV变电站是皖电东送淮南至上海特高压交流输电示范工程的重要组成部分，是落实“皖电东送”战略、促进区域资源优化配置和满足华东电网需求的重要工程。
为了节约土地资源和出线走廊，沪西变电站与已建的500kV练塘变电站相邻建设，两站配电装置按一体化布置考虑。1000kV沪西特高压变电站投运后，两站运行管理由练塘变切换到沪西变。两站电压等级高，规模大，这对监控系统的安全性和可靠性提出了更高的要求。
练塘变是已运行的IEC61850变电站，采用四方公司CSC2000（V2）变电站自动化监控系统。沪西站采用四方公司CSGC3000SA智能变电站监控系统。
沪西变实施，需要考虑练塘变已运行部分的自动化数据，正确的迁移到沪西特高压变自动化系统，从技术上保障新系统图库与现场已运行练塘变的一、二次设备的一致性；需要考虑现场调试工作对已运行部分的影响，保障练塘站已运行部分的安全稳定运行。
1、练塘站基本情况
500kV练塘站为IEC61850变电站，站控层设备有四方CSC2000（V2）监控系统、四方CSC1321双远动主机、涌能信息子站、珠海优特五防。其中珠海优特五防实现61850客户端，直接从MMS网采集一次设备状态信息，并实现61850服务端，将设备闭锁状态以遥信方式上送监控。逻辑框图如图1。
2、沪西站基本情况
沪西站按照一体化监控智能变电站设计，分为安全I区及安全II区。
图1
安全I区配置有：监控主机、操作员工作站、工程师工作站、数据服务器、防误工作站、I区数据通信网关机、图形网关机。
安全II区配置有：综合应用服务器、计划管理终端、安全文件网关、站长工作站、会议室终端、仿真培训工作站、II区数据通信网关机。
沪西站配置III/IV区数据网关机，通过隔离装置，从综合应用服务器获取数据，与其他主站系统通信。系统架构如图2所示。
二、原两站自动化系统对接融合方案
由于沪西站采用CSGC3000SA智能站自动化系统，非练塘站正在运行的CSC2000（V2）自动化系统。因此，沪西站自动化系统必须利用练塘站已有工程数据，从技术上保障新系统与练塘站间隔层装置的通信配置正确性，保障新系统实时库、图形与现场一二次设备信息的一致性。
图2
由于沪西站采用的CSGC3000SA智能站自动化系统与练塘站正在运行的CSC2000（V2）自动化系统数据库结构、图形库结构有较大的差异和区别，只能通过人工进行数据导入和修改，无法确保导入的练塘站的自动化数据与原使用的自动化数据完全一致，需要对导入后的自动化数据进行全面的校验和测试。
1.针对自动化遥测数据的核对：在沪西站采用的CSGC3000SA智能站自动化系统后台与练塘站正在运行的CSC2000（V2）自动化系统遥测数据进行对比，如两站的对应间隔、线路、母线、变压器的遥测数据一致，不对沪西站CSGC3000SA智能站自动化系统后台调整和修改，如出现数据部一致的地方，检查沪西站自动化系统CSGC3000SA的数据库及画面，找出错位信息，进行修改和调整。
2.针对遥控的核对：在退出练塘站正在运行的CSC2000（V2）自动化系统的所有遥控出口压板的前提下，按照线路、母线、变压器等一次设备分类，按正常投、退顺序分别投入开关、刀闸的控制压板，对练塘站一次设备进行分、合试验，确保控制对象的正确性。
3.针对遥信数据的核对：配合遥控测试，在遥控对象停运期间，采用机构信号实发、保护信号实发的方式，对所有遥信信息逐一核对。
该校验方式为传统的效验方式，需将练塘站全部一次设备进行轮停检验，除自动化工作人员外，需要保护、一次工作人员全程配合，需要工期为60天。而且，该方式无法验证一控多的情况发生，有可能再投运后，对设备进行操作时，一个控制命令直接控制两个对象的情况发生，为今后的运行留下隐患。
三、优化后的自动化系统对接融合方案
针对传统的校验方式存在的问题，可采用模拟机的方式对自动化系统数据的正确性进行验证，无需对全站一、二次设备进行实际操作验证自动化数据的可靠性。
1.模拟机的搭建：使用一台服务器，将练塘站正在运行的CSC2000（V2）自动化系统数据库、界面进行原样复制，确保模拟机中的自动化数据与正在运行的CSC2000（V2）自动化系统数据一致；修改模拟机中的接口软件，将遥测、遥信的“收”指令调整为“发”指令，将遥控“发”指令调整为“收”指令。调整完成后，模拟机可通过置入方式，模拟练塘站电站的一、二次设备运行工况，通过接受遥控指令，模拟遥控的变位信息。
2.CSC2000（V2）变电站自动化系统调试机的搭建：使用一台服务器，将练塘站正在运行的CSC2000（V2）自动化系统数据库、界面进行原样复制，确保调试机中的自动化数据与正在运行的CSC2000（V2）自动化系统数据一致，可正常接受遥测、遥信数据及发出遥控指令。
3.CSGC3000SA自动化系统调试机的搭建：将需要采集的练塘站自动化信息在CSGC3000SA自动化系统中完成数据库录入及画面制作，可正常接受遥测、遥信数据及发出遥控指令。
4.模拟平台的整体搭建：将模拟机、CSC2000（V2）变电站自动化系统调试机、CSGC3000SA自动化系统调试机通过交换机连结并处于同一网段，搭建后如图3所示：
图3
5.遥信、遥测的模拟：在模拟机置入遥测量，检查CSC2000（V2）变电站自动化系统调试机、CSGC3000SA自动化系统调试机显示的遥测数据是否一样； 在模拟机置入遥信信息，检查CSC2000（V2）变电站自动化系统调试机、CSGC3000SA自动化系统调试机是否要相同的变位信息，如信息显示一致，不对CSGC3000SA自动化系统调试机数据库及画面进行修改，如不一致，检查调整CSGC3000SA自动化系统。
6.遥控模拟：分别通过CSC2000（V2）变电站自动化系统调试机、CSGC3000SA自动化系统调试给模拟机下发遥控指令，看两调试机的遥控指令是否针对同一遥控模拟对象，是否存在一控多的情况发生，如不一致，检查调整CSGC3000SA自动化系统。
四、结束语
通过模拟机的方式，可全面有效的验证自动化数据的正确性，且该方式有效避免了对运行变电站大量的操作，有效提高了工作效率，使得自动化系统对接融合简便易行，该方案通过现场验证和实施，确保了1000kV沪西特高压变电站的顺利投运。
【关键词】特高压；自动化；迁移；模拟；优化
一、项目背景
沪西1000kV变电站是皖电东送淮南至上海特高压交流输电示范工程的重要组成部分，是落实“皖电东送”战略、促进区域资源优化配置和满足华东电网需求的重要工程。
为了节约土地资源和出线走廊，沪西变电站与已建的500kV练塘变电站相邻建设，两站配电装置按一体化布置考虑。1000kV沪西特高压变电站投运后，两站运行管理由练塘变切换到沪西变。两站电压等级高，规模大，这对监控系统的安全性和可靠性提出了更高的要求。
练塘变是已运行的IEC61850变电站，采用四方公司CSC2000（V2）变电站自动化监控系统。沪西站采用四方公司CSGC3000SA智能变电站监控系统。
沪西变实施，需要考虑练塘变已运行部分的自动化数据，正确的迁移到沪西特高压变自动化系统，从技术上保障新系统图库与现场已运行练塘变的一、二次设备的一致性；需要考虑现场调试工作对已运行部分的影响，保障练塘站已运行部分的安全稳定运行。
1、练塘站基本情况
500kV练塘站为IEC61850变电站，站控层设备有四方CSC2000（V2）监控系统、四方CSC1321双远动主机、涌能信息子站、珠海优特五防。其中珠海优特五防实现61850客户端，直接从MMS网采集一次设备状态信息，并实现61850服务端，将设备闭锁状态以遥信方式上送监控。逻辑框图如图1。
2、沪西站基本情况
沪西站按照一体化监控智能变电站设计，分为安全I区及安全II区。
图1
安全I区配置有：监控主机、操作员工作站、工程师工作站、数据服务器、防误工作站、I区数据通信网关机、图形网关机。
安全II区配置有：综合应用服务器、计划管理终端、安全文件网关、站长工作站、会议室终端、仿真培训工作站、II区数据通信网关机。
沪西站配置III/IV区数据网关机，通过隔离装置，从综合应用服务器获取数据，与其他主站系统通信。系统架构如图2所示。
二、原两站自动化系统对接融合方案
由于沪西站采用CSGC3000SA智能站自动化系统，非练塘站正在运行的CSC2000（V2）自动化系统。因此，沪西站自动化系统必须利用练塘站已有工程数据，从技术上保障新系统与练塘站间隔层装置的通信配置正确性，保障新系统实时库、图形与现场一二次设备信息的一致性。
图2
由于沪西站采用的CSGC3000SA智能站自动化系统与练塘站正在运行的CSC2000（V2）自动化系统数据库结构、图形库结构有较大的差异和区别，只能通过人工进行数据导入和修改，无法确保导入的练塘站的自动化数据与原使用的自动化数据完全一致，需要对导入后的自动化数据进行全面的校验和测试。
1.针对自动化遥测数据的核对：在沪西站采用的CSGC3000SA智能站自动化系统后台与练塘站正在运行的CSC2000（V2）自动化系统遥测数据进行对比，如两站的对应间隔、线路、母线、变压器的遥测数据一致，不对沪西站CSGC3000SA智能站自动化系统后台调整和修改，如出现数据部一致的地方，检查沪西站自动化系统CSGC3000SA的数据库及画面，找出错位信息，进行修改和调整。
2.针对遥控的核对：在退出练塘站正在运行的CSC2000（V2）自动化系统的所有遥控出口压板的前提下，按照线路、母线、变压器等一次设备分类，按正常投、退顺序分别投入开关、刀闸的控制压板，对练塘站一次设备进行分、合试验，确保控制对象的正确性。
3.针对遥信数据的核对：配合遥控测试，在遥控对象停运期间，采用机构信号实发、保护信号实发的方式，对所有遥信信息逐一核对。
该校验方式为传统的效验方式，需将练塘站全部一次设备进行轮停检验，除自动化工作人员外，需要保护、一次工作人员全程配合，需要工期为60天。而且，该方式无法验证一控多的情况发生，有可能再投运后，对设备进行操作时，一个控制命令直接控制两个对象的情况发生，为今后的运行留下隐患。
三、优化后的自动化系统对接融合方案
针对传统的校验方式存在的问题，可采用模拟机的方式对自动化系统数据的正确性进行验证，无需对全站一、二次设备进行实际操作验证自动化数据的可靠性。
1.模拟机的搭建：使用一台服务器，将练塘站正在运行的CSC2000（V2）自动化系统数据库、界面进行原样复制，确保模拟机中的自动化数据与正在运行的CSC2000（V2）自动化系统数据一致；修改模拟机中的接口软件，将遥测、遥信的“收”指令调整为“发”指令，将遥控“发”指令调整为“收”指令。调整完成后，模拟机可通过置入方式，模拟练塘站电站的一、二次设备运行工况，通过接受遥控指令，模拟遥控的变位信息。
2.CSC2000（V2）变电站自动化系统调试机的搭建：使用一台服务器，将练塘站正在运行的CSC2000（V2）自动化系统数据库、界面进行原样复制，确保调试机中的自动化数据与正在运行的CSC2000（V2）自动化系统数据一致，可正常接受遥测、遥信数据及发出遥控指令。
3.CSGC3000SA自动化系统调试机的搭建：将需要采集的练塘站自动化信息在CSGC3000SA自动化系统中完成数据库录入及画面制作，可正常接受遥测、遥信数据及发出遥控指令。
4.模拟平台的整体搭建：将模拟机、CSC2000（V2）变电站自动化系统调试机、CSGC3000SA自动化系统调试机通过交换机连结并处于同一网段，搭建后如图3所示：
图3
5.遥信、遥测的模拟：在模拟机置入遥测量，检查CSC2000（V2）变电站自动化系统调试机、CSGC3000SA自动化系统调试机显示的遥测数据是否一样； 在模拟机置入遥信信息，检查CSC2000（V2）变电站自动化系统调试机、CSGC3000SA自动化系统调试机是否要相同的变位信息，如信息显示一致，不对CSGC3000SA自动化系统调试机数据库及画面进行修改，如不一致，检查调整CSGC3000SA自动化系统。
6.遥控模拟：分别通过CSC2000（V2）变电站自动化系统调试机、CSGC3000SA自动化系统调试给模拟机下发遥控指令，看两调试机的遥控指令是否针对同一遥控模拟对象，是否存在一控多的情况发生，如不一致，检查调整CSGC3000SA自动化系统。
四、结束语
通过模拟机的方式，可全面有效的验证自动化数据的正确性，且该方式有效避免了对运行变电站大量的操作，有效提高了工作效率，使得自动化系统对接融合简便易行，该方案通过现场验证和实施，确保了1000kV沪西特高压变电站的顺利投运。