福建省电力有限公司泉州电力技能研究院 林培玲 梁超泳

中国国际人才开发中心 万志远

为改善智能变电站给系统调试的巨大工作量，研究智能变电站设备集成运维仿真。通过信号的状态序列仿真，验证信号正确性，设计集成运维仿真操作平台，建立运维仿真流程，完成智能变电站设备集成运维仿真研究。通过仿真实验对设备配置标准一致性检查后，测试设备装置信号调试，验证发送点与接收点是否一致，发现文中设备集成运维仿真方法的保护配置功能正常，可为智能变电站的安全稳定和可靠运行提供保障。

1 智能变电站设备集成运维仿真研究

1.1 信号的状态序列仿真

仿真参数管理是允许根据仿真需求设置相关的仿真参数，如在控制仿真过程中手动设置控制对象的位置信号与控制信号的对应关系，控制的正向和反向响应行为对象，以及远程控制失败错误代码。远程信号模拟是指利用智能设备模拟设备的信号输出，并将其发送到监控系统。此仿真替代了传统的验证信号正确性的方法，即通过实际设备动作发送信号或将信号公共端与输入部分短路。研究信号的状态序列仿真中，展开遥控模拟操作，值得是对智能变电站设备的模拟，操作步骤为，首先接收到遥控操作请求，而后隔离设备开关以及软压板，用新的操作方式代替原有的方式，完成信号的序列仿真。信号的序列仿真计算，如公式(1)所示：

公式(1)中：di表示信号状态序列；f表示操作请求次数；Gi表示断路器；θ表示隔离开关；xij表示软压板。在信号仿真中，变电站信号的初始状态是为设备刚启动时的初始化过程而设计的。如果在运行过 程中信号运行值发生变化，设计信号运行状态。在智能变电站设备中信号仿真支持的信号类型，主要包括、质量、整数、浮点、布尔时间戳等数据类型，满足各种应用信号的仿真需求。综合信息平台系统提供变电站设备配置信息查看、一次接线图查看、保护、实时通知、设备呼叫信息等功能。支持查看动作、报警、录波通知、通讯状态等实时事件。根据既定的测试目标确定初始和运行状态信号值。假设在模拟设备上遇到信号变化的复杂情况，提出采取设置运行状态下的信号变化曲线，达到模拟信号情况的实现，并支持远程控制保护装置。支持以文件格式在本地保存模型数据。如果远程网络无法连接到数据库，则支持直接从本地模型文件启动。此举对于查询和引用历史数据很有效，信号仿真中最重要的是实时监测信号的位移，在监测到信号位移不对等时，及时处理。并检测信号经过处理后是否呈现对等状态。

1.2 设计集成运维仿真操作平台

在运维仿真操作平台设计中，考虑到使用本平台的人员并非全部都是专业人士，因此，采用大众能接受的简单、方便、快捷的方式设计平台的各个界面，使非专业人士，也能轻易操控本文设计的集成运维平台。在设计好操作界面的同时，在变电站中应用新型技术及设备，将变电站之间的系统由关联集成更换为相互关联集成，此举对变电站技术提出了更高的技术要求。

在智能变电站集成运维平台搭建中，首先需要的是相关技术的支持，以及智能变电设备的先进程度。在变电站设备建设过程中，变电站信息安全保障系统需要实时监控，保证变电站设备的安全运行，以及一些运行管理环境、风险研究等重要信息的安全性，在进行监控的同时，还需要保证以上几个重点信息的准确性和数据的完整性。与此同时，如果这些数据是来自多个信息系统，很难确保这些数据是否具有统一性、完整的功能。因此，提出一个功能强大的智能化变电站信息技术管理的工作站，以及全套与其相关经营管理技术，为建立智能化变电站重要的信息系统部门所支撑。

1.3 建立运维仿真流程

随着全球智能电网的发展，中国的电网公司面临着更大的挑战，需要将变电站电网运行的变化，实时监控并做出快速的反应。而目前，我国的智能电网公司面对庞大的电网数据，面临着技术不足的问题，虽然近些年电网规模不断扩大，但是，在技术上仍然没有重大突破。因此，本文提出建立运维仿真流程，针对智能变电站中设备出现的问题，通过仿真的形式模拟解决。智能变电站的设备使用数量越来越多，随之而来的就是研发出的各种新型设备，根据新型设备的特性，需要将越来越多的控制命令，精细化到每个设备的操作步骤中。如此庞大的工程，使我们开始思考，一种新的适用于现代变电站电网整体运行的控制方式。这种控制方式需要在最大程度上解放电网调度员，并对变电站中的电网的细节进行精准控制，使电网调度员将全部工作精力放在电网的整体运行操控上。本文研究此种控制方式，需要将每个节点的基本操作以及操作示意图转化成基本的操作指令，最后以反馈的形式发送给电网调度管理人员。与此同时，还需要对电网运行状态进一步跟踪分析，对可能存在的电网风险或者可能发生的变电站设备故障风险实时预测监督，最大限度地满足我国对智能变电站中电网安全运行的管控要求。目前，电网运行采用集中控制方式，所有设备运行指令均由调度部门下达。调度人员操作电网时，需要执行特定的操作指令，操作流程如图1所示。

图1 集中控制模式下电网操作流程

如图1所示，在变电站中，智能电网网络运行以及分配模式，由电网调度员和电网调度管理系统负责，以此来确保电网运行的稳定性。运行精度取决于电网变电站工作人员和电网相应的规章制度。在一定程度上对电网运行的调度准确性和运行精细化过程进行控制。

2 仿真应用测试

2.1 配置标准一致性检查

配置的检查，首先需要准备一个仿真系统的上位机设备，该仿真系统的服务器是为了提供一种高性能服务，硬件的架构上是采用了Power PC作为处理器，同时还具备了PGA、MPC8247的多个处理器功能。

利用仿真方法的SCL校检功能来检查变电站SCD模型文件一致性以及标准化检查，首先进入SCL校检界面，选择SCL文件，并加载要校检的模型文件，选择模板并选择静态检查，得到文件校检报告。查看检查输出报告，确认SCD配置不存在错误项或者告警项，保证实验测试的准确性。

2.2 设备装置信号测试

为验证文中方法的有效性，测试以仿真的形式，对SCD中的某一220线路，进行保护装置调试，调试完毕后启动信号配置仿真，验证发送点与接收点是否一致，测试结果一致表示正确。测试结果如表1所示。

表1 保护装置信号测试统计表

根据表1所示，断路器总断路器位置、保护用信号闭锁重合闸、开关量输入HWJ等发送点与接收点都一致，因此，得出文中设备集成运维仿真方法的保护配置功能正常。

结束语：本文研究的基于智能变电站的设备集成运维仿真技术，在一定程度上促进了仿真测试技术的发展，促进了智能变电站系统的安全运行。实验以仿真的方式测试了文中方法的有效性，得出，文中方法在智能变电站系统设备集成运维中保护配置功能正常。此次研究还有一些不足之处，今后将对不足之处进一步研究改善，为智能变电站设备集成运维研究，提供有效参考。