禹鹏

【摘 要】该文着重介绍了在变电站扩建时，当扩建部分一次，二次设备安装调试完成后，如何不影响一期运行设备的情况下实现通信对接，并完成一期设备接入二期综自设备对站内后台和集控站后台的调试，最后实现一、二期设备集中到扩建后的综合自动化后台和集控站后台监视与控制。

【关键词】无人值班变电站；扩建；通信对接

1.现状调查与分析

近年来，随着社会经济的不断发展，用电负荷不断攀升，为满足负荷增长的需要，改善电网的网架结构，提高供电质量和供电可靠率，同时为了控制投资成本，对既有变电站进行扩建，增加变电容量及增加出线间隔是经常会遇到的事情。但是变电站的扩建不像新变电站的安装、调试，其施工全过程必须在运行中的变电站进行，如何在不影响一期设备正常运行的情况下实现通信接入，完成站内设备和集控端的调试，最后实现一、二期设备在扩建后的综合自动化后台和集控站后台监视与控制。包括增加主变及部分出线间隔。当一次设备安装就位，设备的单体调试完成后，面临着将一期设备与二期设备合并到同一个综自系统，将信号送往监控后台及通过远动上送调度和集控站。如何在不影响运行设备的情况下完成扩建部分的接入，调试，需要我们首先做出一个详细、可行的方案。

以儋州供电局一个典型110kV变电站扩建工程为例：

（1）新上一台40MVA三相双绕组有载调压变压器，本期在原有预留位置线上2#主变及中性点设备，主变油池及基础。

（2）新上3个110kV间隔（分段间隔、Ⅱ段母线PT间隔及#2主变进线间隔）。

（3）新上10kVⅡ段母线及12面高压柜（1面#2主变进线柜、电缆出线柜7面、1面电容器、1面母线PT柜、1面站用变出线柜及1面母线分段柜）。

（4）将原有2#电容器组改接至Ⅱ段母线，完善2组电容器中性点接地。

站内自动化系统于2005年建成，采用海南威特公司的WT-2000综合自动化系统，计算机监控网络为单网配置。本站监控系统现配置有后台监控主机1台，五防机1台，通讯管理机1台（含两块CP-104通讯卡），网络交换机1台，调制解调器1台。站内的智能直流系统、火灾报警系统、小电流接地选线装置以及WT-2000系列微机保护测控装置等均通过通讯管理机上两块104卡的485接口接入后台主机和送往调度端，实现信息交换。

二期新上一套计算机监控系统。新上的计算机监控系统与微机保护测控设备采用南瑞继保厂家的设备，同时将站内现有的间隔层设备接入二期的计算机监控系统。

2.活动目标与可行性分析

扩建之前110kV军屯站设备通讯结构图

（1）原威特测控和保护装置信息通过老版本的通信管理机为站内后台和远动传送全站实时信息。

（2）110kV线路采用南自PSL621D微机保护装置，再通过一个小型交换机实现信息共享，最后与威特通信管理机通讯。

（3）直流充电屏，小电流接地装置，电能采集装置以及低频减载装置通信都通过RS485通信线接至威特通信管理机进行通讯。

（4）五防机通过RS232串口与通信管理机通讯，获取设备实时状态信息。

扩建后110kV军屯站设备通讯结构图

（1）因原威特通信机不支持IEC101规约，对遥信，遥测点数有限制，且设备老化，需升级更换为新型的WT201通信管理机；原威特通信机需拆除。

（2）原与威特通信机通信的南自保护装置拆出接入南瑞继保的RC

S9794A规约转换装置。

（3）直流充电屏，小电流接地装置，电能采集装置以及低频减载装置通信都从原威特通信装置拆出接入南瑞继保的规约转换装置；五防机改用以太网口与南瑞综自系统通讯。

（4）通过新后台和集控要对二期及一期设备进行遥信，遥测，遥控测试。

3.技术难点和要点进行分析

（1）升级更换WT201通信管理机后，需要将原通信机数据库拷贝到新通信管理机，点号顺序不发生变化，为保证遥控的正确性，不发生误控事件，对一期设备的遥控必须全部重新测试，遥信通过抽查检查其正确性。

（2）五防，威特装置以及其他厂家设备都要与南瑞继保综合自动化系统通讯，不同厂家设备因为采用不同的规约，因此不能互相通讯，二期扩建后站控层设备采用IEC103规约，因此需要将这些装置接入南瑞继保的规约转换装置RCS-9794A进行规约转换。

（3）调度端需要做的工作：为了在对接之前能将二期扩建部分调试完成，且不影响一期设备的监控，必须新开一个通道，建设一个新的厂站用来将全部厂站显示在同一画面，而为了后期将一期设备的点号按原来顺序移动到该新建厂站，所以二期扩建部分的前面的点号预留给一期设备，使一期设备移动后点号不变，为后面集控端点号转移提供了很大的便利。

（4）一期设备通信全部接入二期综自设备后，站内通信机，集控端一期设备的点号及顺序都按原来拷贝，理论上遥信，遥测及遥控不发生变化，但是为了确保遥控的正确性，必须向调度申请将开关转冷备用，对站内后台和集控站后台进行遥控测试及遥信抽查核对。

（5）与非南瑞设备接口要求：

①与电量采集装置的接口：

电量采集器采集的电量除了通过专线和网络上传电量数据外，还需实现与监控系统之间的通信，并将电量数据以表格形式在CRT上显示，能打印出正点报表。

②与继电保护设备的接口：

变电站内保护信息的输入通过通信接口输入保护信息，规约采用DL/T667-1999中的103规约。通信接口输入方式：、南自线路保护等微机保护信息通过以太网口直接送至站控层，综自厂家应负责各保护装置与站级网络的通信，确保保护信息接入微机监控系统，保护系统的正常运行。可在通信处理器或后台机监视与各个保护装置的通讯报文，以便维护。

③与直流系统的接口：

直流系统通过RS-232C标准串行口经规约转换器送至站控层，开关量信号及模拟量信号除进入自动化系统实现遥信、遥测外，还需实现直流系统高频开关电源监控模块与自动化系统之间的数字通信，以便远方控制中心能全面监视直流系统的工作状况。

④与接地选线的接口：

通过RS-485标准串行口经规约转换器送至站控层，运行人员通过微机选线装置监视线路是否接地。

⑤与微机五防系统的接口：

站端使用原微机五防系统，在原有设备基础上增加新扩建间隔，综自系统在站控层通过通信接口要与其共享自动化系统的信息，以实现全站的防误操作，且综合自动化系统应与防误闭锁系统在接口上实现无缝连接，遥控操作的合法性检查必须通过微机五防系统，并且能够根据运行需要选择有闭锁/解除闭锁进行操作。能对运行人员的电气设备操作步骤进行监测、判断和分析，以确定该操作是否合法、安全。若发生不合法操作，应对该操作进行闭锁，并打印显示信息。

4.需注意危险点

4.1站内

（1）在停电测试遥控时确保开关无人工作，防止误伤工作人员。

（2）在进行开关刀闸位置核对时，确保分合闸到位，防止损坏一次设备。

（3）其他厂家设备与二期南瑞继保综自设备通讯对接时禁止带电拔插插件及串口，以防损坏设备。

4.2调度端（集控站）

（1）遥控测试防止误进入其他变电站，控错开关，必须加强监护。

（2）通讯接入完成后，核对调度端与南瑞继保后台转发表遥控，遥测，遥信序号是否正确，特别是遥控序号。

（3）因一次设备停电接入时间短，集控端对一期设备遥控测试必须在一次设备停电期间完成。

5.制定可行性对策及实施方案

（1）保持站内一期运行设备与调度通信不变，将二期扩建工程的自动化系统和微机保护测控设备接入南瑞继保的PCS97OO监控系统。

（2）完成二期扩建工程设备五防系统建设。

（3）五防系统断开与一期威特WT2000监控系统的连接，接入南瑞继保后台PCS97OO监控系统通信调试。

（4）新开一路通道，为二期扩建设备对地调远动通道进行联调。

（5）二期扩建工程正常投运后，将原来接至WT2000通讯管理机的威特公司保护、测控装置接入WT-201通讯管理机。

（6）将WT-201通讯管理机接入RCS-9794A协议转换装置，与后台PCS97OO监控系统和远动RCS9698H通信，此项工作需要停运一期相关运行设备进行系统调试。

（7）原有非威特公司生产的电能采集终端、保护测控及直流屏等设备直接接入本期南瑞继保的RCS-9794A协议转换装置。

（8）后台PCS97OO监控系统对接入的原一期的设备进行配置及调试。

（9）新系统配置及调试正常后拆除旧通信机、监控后台机。

（10）在调度端配置完成相关信息将一期设备对地调进行联调，完成全部的综自对接工作。

6.效果检查

（1）扩建完成后，对各设备遥测，遥信，遥控及遥脉检验。

（2）全站设备通讯全部接入南瑞继保后台，通讯正确。

（3）全站设备在站内后台和集控后台遥测、遥信及遥脉正确（包括一期设备）。

（4）站内五防后台对全站设备防误闭锁，功能正常可用。

（5）站内后台和集控后台可以正确遥控一期和二期设备，以及对威特和南自保护信号的复归功能正确。

【参考文献】

[1]柳永智，刘晓川.电力系统远动（第二版）.中国电力出版社.

[2]冯博琴，吴宁.微型计算机原理与接口技术（第2版）.清华大学出版社.

[3]何升，夏铭，车志超，等.全国供用电工人技能培训教材——远动自动化.中国电力出版社，1999，10.

[4]李启林.基于IP网构建变电站监控系统的网络化远程维护.电力系统通信.