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摘 要：智能化变电站是具有设备智能化、信息智能化、连接网络化和具备高级应用功能等特征，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。本文主要对智能化变电站二次调试技术进行了具体综述。
关键词：智能化； IEC61850；二次调试
智能化变电站的二次装置是指二次装置能够实现全智能化的信息传输，二次装置之间、二次装置和站控层设备之间、二次装置和一次电气设备之间均以数字通信方式实现信息传递。智能变电站二次部分：全站设备遵循IEC61850规约建模和通信。配置站控层网络和过程层网络，分网设置。保护装置严格按照直采直跳方式设计 [1] 。
1、 智能化变电站的特点
1.1 IED设备模型化处理
智能化变电站是由基于IEC61850通信规范的智能化电子设备（IED）构建的，其IED设备采用客户机/服务器的方式进行模型化处理。智能化变电站工程调试中很重要的一部分工作是变电站模型的建立。目前，工程实施中变电站模型的建立主要体现在变电站配置描述文件（SCD）的生成[2]。SCD文件是后台、远动、配置及调试的统一数据来源。
1.2 IED设备的网络化
智能化变电站IED设备基于以太网技术，控制信号通过网络进行智能化传输。在工程调试中，网络测试成为一项重要内容。智能化变电站网络架构主要由以下三方面组成： MMS网、GOOSE网及SMV网。
1.3 继电保护装置的智能化
与常规变电站相比，智能化变电站在现场智能汇控柜中配置合并单元和智能终端。
合并单元用于二次设备之间的信息交换，通过光纤，按照IEC61850-9-2的规范，连接电压电流互感器与保护、测控及计量设备的中间环节。
智能终端将断路器、隔离闸刀等一次设备状态等模拟信号转换成数字信号通过GOOSE网络传送给保护装置，同时将保护装置通过GOOSE网络发出的点对点的跳闸、重合等命令转换成模拟信号控制断路器、隔离闸刀等一次设备的行为 [3] 。
2、 智能化变电站二次调试
智能化变电站全站包括三层：站控层、间隔层、过程层。站控层设备包括一体化监控系统主机、数据服务器、综合应用服务器等，间隔层设备包括各测控装置、保护装置等，过程层设备包括智能终端、合并单元等。
智能化变电站中所涉及到的设备供应商很多，但是都要满足IEC61850的通信规约，设备集成商和各供应商之间的信息接口调试就更为复杂，现场调试的重心工作就要从以前的二次回路校验调试转为软件方面的信息共享调试，其调试工作涉及到各个相关厂家出厂配置文件的现场调试、更改和备份。
2.1. 变电站模型的建立
智能化变电站模型文件的建立，应按照规范的流程，首先由SSD（一次系统配置描述）文件和ICD（智能电子设备的配置描述）文件通过系统配置工具生成SCD文件，再由SCD文件通过IED配置工具生成CID文件。
2.2. 過程层设备的调试
现场使用合并单元校验仪向合并单元发送IEC61850-9-2协议的数据，通过光纤以太网向测试仪输出数据，检查MU合并单元的采集、合并、输出功能。还需对合并单元进行GOOSE开入检查，与保护、测量之间的检修机制的配合检查。
智能终端的校验时，首先需要对智能终端中的电流、电压继电器进行校验；其次，用GPS校验仪校验智能终端的对时是否准确；此外，校验智能终端与保护、测控之间的检修机制的配合。最后，用智能化继电保护校验仪模拟保护测控装置开出，检查智能终端收到GOOSE报文正确性，从而确定保护装置与测控装置至智能终端的GOOSE开出虚端子连接是否正确。
2.3. 间隔层设备的调试
由于智能化保护装置采用的是非常规采样和处理，因此需要使用智能化继电保护校验仪对间隔层的保护装置进行调试。
保护装置的调试与常规变电站的保护装置调试方法相同。试验项目增加了：用校验仪模拟智能终端开出，在保护装置、测控装置处检查收到的GOOSE开入是否正确，确定智能终端与保护装置测控装置之间GOOSE开入虚端子连接是否正确；用校验仪模拟相关保护之间的相互开出开入，验证间隔层设备之间GOOSE开入开出虚端子连接是否正确。
2.4. 站控层设备的调试
站控层的调试主要专注于保护测控与后台的MMS通信及全站的系统级联调，采用通信传动与实际传动相结合的方式。主要步骤如下：
（1）装置与后台及子站间的通信测试，进行保护装置信号传动、信号对点
（2）后台及子站对装置进行远方控制
（3）保护装置定值的远方召唤、后台软压板投退、远方切换定值区、远方修改定值
（4）测控装置通过GOOSE进行闭锁五防逻辑的验证
2.5. 全站的组网及测试
智能化变电站是基于模型化、模块化思路设计的。每一个IED设备都需要与其他多个IED设备通信才可以正常工作，因此需要按照既定的网络架构，完成每一台IED设备与MMS网、GOOSE网的连接。在组网过程中，光纤以太网需要使用光功率计测试网络光纤的衰耗，并做好数据记录，这对于后续调试中网络故障的排查有着重要的参考意义。
数字化变电站网络划分中多采用VLAN来区分不同电压等级及不同单元类型的网络，所以要注意网络中 VLAN 的划分。VLAN 划分正确与否是保证网络能否高效、稳定运行的关键 [4] 。
2.6. 整组传动试验
站内各智能终端、合并单元、保护装置、故录、保护信息管理机、监控后台、网络交换机无断链及报警，光纤回路组网测试完成，直采、直跳及组网回路光纤接线正确，过程层及间隔层设备试验合格后，进行整组传动试验。
在合并单元的端子排上用常规继电保护测试仪加入电流电压量进行间隔整组传动试验。主要包括：保护至智能终端光纤回路及开关电气回路联动试验，保护与保护之间的失灵、远跳及闭重试验。此外还需在监控后台、故录及保护信息管理机上查看动作情况及相关报文。
2.7. 通流通压试验
整组传动试验结束后，需对间隔的CT进行一次通流试验，主要目的是为了检验各间隔的电流互感器的变比、极性，电流互感器回路及其二次保护回路接线的准确性。
在线路的CT前端，通入一次大电流，在相关保护装置、测控装置、电度表、故障录波器、PMU等处，看二次电流的幅值和相角。
3、 结束语
智能化变电站与常规变电站在二次调试方面有许多不同的地方，以上针对其不同之处，分析了数字化变电站二次调试的技术要点及步骤方法，引入分层调试的概念，适用于不同实现程度的智能化变电站的调试，更好的满足了数字化变电站工程建设中的二次调试需求，对今后智能电网建设中变电站的工程调试具有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]高翔.数字化变电站应用技术[M].北京：中国电力出版社，2008.
[2]王元冬，王付卫.数字化变电站自动化技术浅析[J].云南电力技术.2008.
[3]刘曦，朱继红.关于合并单元和智能终端应用模式的探讨.浙江电力，2011.
[4]楚磊.基于数字化变电站调试的刍议.工业技术，2011 NO.03.
关键词：智能化； IEC61850；二次调试
智能化变电站的二次装置是指二次装置能够实现全智能化的信息传输，二次装置之间、二次装置和站控层设备之间、二次装置和一次电气设备之间均以数字通信方式实现信息传递。智能变电站二次部分：全站设备遵循IEC61850规约建模和通信。配置站控层网络和过程层网络，分网设置。保护装置严格按照直采直跳方式设计 [1] 。
1、 智能化变电站的特点
1.1 IED设备模型化处理
智能化变电站是由基于IEC61850通信规范的智能化电子设备（IED）构建的，其IED设备采用客户机/服务器的方式进行模型化处理。智能化变电站工程调试中很重要的一部分工作是变电站模型的建立。目前，工程实施中变电站模型的建立主要体现在变电站配置描述文件（SCD）的生成[2]。SCD文件是后台、远动、配置及调试的统一数据来源。
1.2 IED设备的网络化
智能化变电站IED设备基于以太网技术，控制信号通过网络进行智能化传输。在工程调试中，网络测试成为一项重要内容。智能化变电站网络架构主要由以下三方面组成： MMS网、GOOSE网及SMV网。
1.3 继电保护装置的智能化
与常规变电站相比，智能化变电站在现场智能汇控柜中配置合并单元和智能终端。
合并单元用于二次设备之间的信息交换，通过光纤，按照IEC61850-9-2的规范，连接电压电流互感器与保护、测控及计量设备的中间环节。
智能终端将断路器、隔离闸刀等一次设备状态等模拟信号转换成数字信号通过GOOSE网络传送给保护装置，同时将保护装置通过GOOSE网络发出的点对点的跳闸、重合等命令转换成模拟信号控制断路器、隔离闸刀等一次设备的行为 [3] 。
2、 智能化变电站二次调试
智能化变电站全站包括三层：站控层、间隔层、过程层。站控层设备包括一体化监控系统主机、数据服务器、综合应用服务器等，间隔层设备包括各测控装置、保护装置等，过程层设备包括智能终端、合并单元等。
智能化变电站中所涉及到的设备供应商很多，但是都要满足IEC61850的通信规约，设备集成商和各供应商之间的信息接口调试就更为复杂，现场调试的重心工作就要从以前的二次回路校验调试转为软件方面的信息共享调试，其调试工作涉及到各个相关厂家出厂配置文件的现场调试、更改和备份。
2.1. 变电站模型的建立
智能化变电站模型文件的建立，应按照规范的流程，首先由SSD（一次系统配置描述）文件和ICD（智能电子设备的配置描述）文件通过系统配置工具生成SCD文件，再由SCD文件通过IED配置工具生成CID文件。
2.2. 過程层设备的调试
现场使用合并单元校验仪向合并单元发送IEC61850-9-2协议的数据，通过光纤以太网向测试仪输出数据，检查MU合并单元的采集、合并、输出功能。还需对合并单元进行GOOSE开入检查，与保护、测量之间的检修机制的配合检查。
智能终端的校验时，首先需要对智能终端中的电流、电压继电器进行校验；其次，用GPS校验仪校验智能终端的对时是否准确；此外，校验智能终端与保护、测控之间的检修机制的配合。最后，用智能化继电保护校验仪模拟保护测控装置开出，检查智能终端收到GOOSE报文正确性，从而确定保护装置与测控装置至智能终端的GOOSE开出虚端子连接是否正确。
2.3. 间隔层设备的调试
由于智能化保护装置采用的是非常规采样和处理，因此需要使用智能化继电保护校验仪对间隔层的保护装置进行调试。
保护装置的调试与常规变电站的保护装置调试方法相同。试验项目增加了：用校验仪模拟智能终端开出，在保护装置、测控装置处检查收到的GOOSE开入是否正确，确定智能终端与保护装置测控装置之间GOOSE开入虚端子连接是否正确；用校验仪模拟相关保护之间的相互开出开入，验证间隔层设备之间GOOSE开入开出虚端子连接是否正确。
2.4. 站控层设备的调试
站控层的调试主要专注于保护测控与后台的MMS通信及全站的系统级联调，采用通信传动与实际传动相结合的方式。主要步骤如下：
（1）装置与后台及子站间的通信测试，进行保护装置信号传动、信号对点
（2）后台及子站对装置进行远方控制
（3）保护装置定值的远方召唤、后台软压板投退、远方切换定值区、远方修改定值
（4）测控装置通过GOOSE进行闭锁五防逻辑的验证
2.5. 全站的组网及测试
智能化变电站是基于模型化、模块化思路设计的。每一个IED设备都需要与其他多个IED设备通信才可以正常工作，因此需要按照既定的网络架构，完成每一台IED设备与MMS网、GOOSE网的连接。在组网过程中，光纤以太网需要使用光功率计测试网络光纤的衰耗，并做好数据记录，这对于后续调试中网络故障的排查有着重要的参考意义。
数字化变电站网络划分中多采用VLAN来区分不同电压等级及不同单元类型的网络，所以要注意网络中 VLAN 的划分。VLAN 划分正确与否是保证网络能否高效、稳定运行的关键 [4] 。
2.6. 整组传动试验
站内各智能终端、合并单元、保护装置、故录、保护信息管理机、监控后台、网络交换机无断链及报警，光纤回路组网测试完成，直采、直跳及组网回路光纤接线正确，过程层及间隔层设备试验合格后，进行整组传动试验。
在合并单元的端子排上用常规继电保护测试仪加入电流电压量进行间隔整组传动试验。主要包括：保护至智能终端光纤回路及开关电气回路联动试验，保护与保护之间的失灵、远跳及闭重试验。此外还需在监控后台、故录及保护信息管理机上查看动作情况及相关报文。
2.7. 通流通压试验
整组传动试验结束后，需对间隔的CT进行一次通流试验，主要目的是为了检验各间隔的电流互感器的变比、极性，电流互感器回路及其二次保护回路接线的准确性。
在线路的CT前端，通入一次大电流，在相关保护装置、测控装置、电度表、故障录波器、PMU等处，看二次电流的幅值和相角。
3、 结束语
智能化变电站与常规变电站在二次调试方面有许多不同的地方，以上针对其不同之处，分析了数字化变电站二次调试的技术要点及步骤方法，引入分层调试的概念，适用于不同实现程度的智能化变电站的调试，更好的满足了数字化变电站工程建设中的二次调试需求，对今后智能电网建设中变电站的工程调试具有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]高翔.数字化变电站应用技术[M].北京：中国电力出版社，2008.
[2]王元冬，王付卫.数字化变电站自动化技术浅析[J].云南电力技术.2008.
[3]刘曦，朱继红.关于合并单元和智能终端应用模式的探讨.浙江电力，2011.
[4]楚磊.基于数字化变电站调试的刍议.工业技术，2011 NO.03.