宋雪燕

摘 要：构建强大的智能电网对于电力行业的发展具有重要意义。本文首先简要介绍了智能变电站可视化的相关内容，其次详细分析了智能变电站二次回路可视化存在的问题，最后针对存在的问题地提出了可视化的改进方案，以期为以后的研究提供借鉴。

关键词：智能变电站;二次回路;可视化实现方法

1 引言

现阶段，构建强大的智能电网是全球电力行业都在关注的一个热点话题。智能变电站是电力网络“电力流、信息流、业务流”三种流的交汇点，负责电力传送和配电的监测、管控，它是构建智能电力网络中的一个重要环节。当前，中国的智能电网已经处在全面建设的阶段，新建变电站基本上都是智能变电站。

由于新型科学技术的大量运用，智能变电站的结构已经从传统的二次电缆连接变成光纤和工业中基于以太网传输数据的交换机构成的二次设备相连接的回路，相关的设计模式也随之产生了较大的变动。为了做好智能变电站的运行维护、检查维修等一系列的后续支撑工作，生产商应当较快地适应智能化给变电站带来的技术进步。智能变电站与传统的变电站有很大的不同，全站系统配置文件（Substation Configuration Description简称为SCD）中包含了智能变电站二次系统的重要信息。SCD文件是由后台厂家依照设计院设计的虚端子图及虚端子表进行配置的。全站系统配置文件在智能变电站二次回路可视化的过程中扮演了非常重要的角色。像“黑匣子”一样的二次系统给智能变电站的运行与维护管理带来了前所未有的挑战，同时也带来了巨大的机会。

2 智能变电站相关简述

2.1 智能变电站简述

智能变电站一般运用“三层两网”的模式。智能网络化二次设备结构可以划分为站控层、间隔层和过程层，如图1所示。过程层通过使用光缆点对点亦或交换机的组网方式替换了许多二次连接电缆，并借助该种模式传送SV值以及GOOSE信号（Generic object oriented substation even簡写为 GOOSE，指面向通用对象的变电站事件），完成SV值以及输入、输出信息的传送任务。间隔层主要是由继电保护设备、测量设备、故障录波设备（TFR）等二次装置构成。继电保护与智能终端采用GOOSE点对点方式连接，保护间的联闭锁信息、失灵启动等信息采用GOOSE组网传输取代硬连线，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能。站控层主要由自动化系统、通讯系统以及对时系统等构成，提供站内运行的人机联系界面，实现管理控制间隔层、过程层设备等功能，形成全站监控、管理中心，并与远方监控/调度中心通信。它的这些功能是由监控主机、综合应用服务器和数据通信网关机等设备来实现的。在实际操作过程中，智能变电站采用基于IEC61850通讯标准的设备，能够实现设备数据传送和互相应用。

2.2 智能变电站二次回路简述

与普通的变电站所不相同的是智能变电站二次回路运用光电信号以及光缆代替传统的强电模拟信号和电缆。在数据传送的过程中，每条光缆可以包括多个GOOSE或者采样值数据，使控制回路的结构变得相对简单。智能变电站既包括了智能一次设备，也包括合并单元、智能终端、过程层交换机等二次设备。各个设备之间通过速度较快的网络来连接，借助逻辑模块来实现它们的功能，不再使用具有重复功能的I/O接口（比如USB、VGA等）和传统的设备。换句话说，二次设备网络化模式代替了总线模式，使信息传送更加多样和规范化，实现了数据传输网络化和运用集成化。智能变电站二次回路的网络化是把先进的智能网络技术运用在智能变电站上，利用GOOSE通讯传送机制和SV数据传送机制实现二次设备的网络防护、控制以及测量等多种功能。

2.3 智能变电站二次回路可视化简述

智能设备基于电力系统自动化领域唯一的全球通用标准（IEC 61850）建立模型，ICD文件成为智能设备的重要文件，它对于智能设备的传输特性起着决定性的作用。除此之外，全站系统配置文件即SCD文件是确保智能变电站高效运转的基础，也是变电站运维的重要文件。智能变电站二次回路可视化的展现可以划分为下列4个部分：第一，资料获取和验证：在制作全站SCD 文件之前，需要先取得全站各类型IED 正确版本的ICD 文件、全站虚端子连线图、电气主接线图等资料性文件;第二，全站网络及通讯参数规划：对全站所有的IED进行归类统计，事先规划好装置的IP地址、GOOSE及SMV的组播地址、APPID、GOOSE插件的端口分配等信息，并形成《IED名称及地址分配表》文件;第三，配置SCD文件：根据全站虚端子连线图，以及系统网络结构，完成SCD文件的配置;第四，在SCD文件配置完成后，需要从SCD中导出相关装置的配置，并下装到各个装置中，使得装置可以按照配置好的虚端子进行通讯。站控层设备导入SCD文件后自动解析文件中的数据信息并按照业主的需求生成文字、报表、画面等，同时实现顺控、智能告警、设备状态可视化等高级应用。

3 智能变电站二次回路可视化存在的问题

3.1 信息不全面

目前智能变电站二次回路可视化的基本原理是把全站系统配置文件导进去再进行分析，使得虚端子之间的连接回路可视化。但是，全站系统配置文件不包括软压板和GOOSE以及SV之间的控制关系，因而当前的可视化方法只能看到采样值和虚端子的关系，没有办法清楚地看出软压板在二次回路中究竟发挥了什么作用。与此同时，全站系统配置文件也不包括二次设备和实际光缆回路的对应关系。

3.2 系统配置文件改动不方便

系统配置文件的多次改动通常会给相关工作人员带来很多麻烦。系统配置文件所包含的内容十分复杂，有许多配置文件，在智能变电站的运行中发挥着重要作用。如果要对系统配置文件进行改动，既要对系统配置文件从根本上改动，还要在改动之后使其回到刚开始的状态下。这样反复操作极有可能使系统配置文件产生错误，进而影响智能变电站的正常运行。

4 智能变电站二次回路可视化改进方案

首先，在分析全站系统配置文件的时候，将有关软压板的控制信息导入。该操作可以使最初的二次回路可视化页面增加关于软压板清晰的配置信息以及相关GOOSE数据的内容。有助于运行检修人员的查看和管理，为回路检查、故障查找维修、项目验收等提供了关键信息。其次，系统配置文件的修改首先要对二次回路以及智能设备进行改动。主要从两个方面对智能设备进行区别：（1）智能设备数据区别性对比。检查规范中所描述的信息与其构成是否一致。（2）二次回路的区别性对比。在系统配置文件中，各个装置的LN0逻辑点内的输入模块为该装置的输入采样值连接线进行了定义，它表示设备中的输入信号以及外部的输出信号。通过对比，可以迅速、精确地区分出“无关配置”、“相关配置”以及“涉及配置”等，这样可视化的系统配置文件就可以满足运行维护工作人员的需求，也可以提升调试的工作效率，节省时间，进而对智能变电站进行管理与控制。

5 结语

综上所述，本文提出的智能变电站二次回路可视化改进方案可以有效地解决存在的问题，对当前的二次回路可视化方案进行了优化，进而推动电力行业的高质量发展。

参考文献：

[1]王小立，楼峰，唐志翔.智能变电站二次回路虚实结合的可视化方法研究[J].电气应用， 2017（15）：94-98.

[2]严浩军，姚勤丰，许欣.智能变电站二次回路可视化研究与应用[J].浙江电力，2015（9）：124- 125.