邵雅宁，陈 磊

(1.国网北京市电力公司 检修分公司，北京 100054；2.国网北京通州供电公司，北京 100054）

0 引 言

随着国家经济的快速发展，对于电力资源的需求量越来越高，对电能质量的要求也逐步提升[1]。面对这一发展趋势，电力资源管理系统制定和发布了变电站自动化建设倡导，通过减少变电站管理以及控制过程中的人为操作量，降低操作失误概率，同时减少电力资源调度控制的时间开销，提高变电站的管理效率[2,3]。要实现这一目标，首先要确保自动化设备的有效接入，通常情况下，对自动化设备安装情况的检查和验收主要通过调试的方式实现[4]。为此，精准有效的调试验收方法就成为了变电站自动化设备接入的重点，许多学者对此进行了相关研究。其中，文献[5]提出以智能变电站监控系统为基础的设备调试验收方法，通过检测到的数据判断设备的运行状态是否正常，该方法取得了良好的验收效果，但只有在供电系统具有监控设备时才适用。文献[6]利用直接组网法验收智能变电站的设备，具有良好的控制效果，但验收过程中的时间开销较大。文献[7]通过报文解析的方式调试验收自动化设备的接入情况，这种方法更加智能，可以以计算机为主体实现验收工作的顺利开展，但该系统的装入会对原有的电力系统控制中枢造成一定的干扰。

基于此，本文提出一种低压变电站自动化设备入网调试验收方法，并通过实验验证了所提方法的实际应用效果。

1 低压变电站全景数据采集

要实现对低压变电站自动化设备验收工作的顺利开展，需实现对变电站内数据的完整采集，根据数据反馈出的结果，调试分析自动化设备的安装及运行情况。为此，本文对变电站内的设备本体和对应空间参数进行采集。

在低压变电站中，自动化设备的参数是变电站正常运行的关键，因此本文统一变电站内的配置参数，并用语言SCL进行描述，同时根据变电站内部结构之间的关系，完善自动化设备的IED配置参数和通信配置参数。本文依据不同设备的参数，将具有相同属性参数的设备进行整理，其中数据交换过程可以表示为：

式中，D表示交换之后属性出现变化的参数项；Pi、Ti以及Bi分别表示自动化设备的入网接入端口数据、运行时间以及基础运行参数；n表示低压变电站中自动化设备的数量。通过式（1），将具有D值输出的设备作为变电站内数据采集的主要设备。以此为基础，建立变电站自动化设备全景数据采集方式，根据采集到的变电站全景数据结果对设备进行入网调试验收。

2 自动化设备入网调试验收

验收工作的主要目的是确保设备的正常运行，可以以最佳状态投入使用，其实质是对异常运行设备进行诊断识别。为此，本文利用上文得到变电站全景数据对异常设备进行识别定位，提高验收工作的可靠性。将数据参数以线性的形式进行划分，当划分区域内出现异常数据时，需确定区域中对应异常数据的具体位置。

依据上述划分区域，将异常数据调整到可运行的阈值范围内，并在对自动化设备进行调试时，以异常设备所在区域的数据交换结果为依据进行。当交换得到的同属性参数项为D，设备的检测信号为f（i）时，在进行入网参数调整前，需要对该异常信号进行分析，为此本文采用小波变换的方式将信号进行分解，其可以表示为：

式中，fx(i)和fy(i)分别表示信号在x和y轴上的波动，那么异常信号变化函数表示为：

式中，λ表示检测信号受设备异常值影响而产生的波动程度。

由此可以得出对异常信号的调整量为：

式中，E即为入网调试验收时，异常信号调整量。

完成上述调试后，再观察区域内的数据采集结果，如果仍显示异常，表明该区域内存在接入异常的设备。此时采用二分裂法对目标区域进行分级排查，以区域内中间节点为界，分别测试异常设备在两个子区域A1，A2内的运行状态。如A1，A2内均出现异常，则以同样的方式分别对二者进行划分，对应得到A11、A12、A21以及A22共4个子区域，若4个区域内出现异常，则重复上述步骤，直至确定异常设备。如果在初次划分时仅有一个子区域出现异常，则仅对子区域进行分类排查即可。需要注意的是，以二分裂法进行排查时，在每一次的分裂结果中都要确保有驱动设施存在，如果条件不满足，则需要通过外载的方式进行补充。通过这样的方式，实现对低压变电站自动化设备的入网调试验收。

3 试验测试

为了更加全面地分析本文所提出调试验收方法的效果，进行了试验测试，同时为了提高测试结果的客观性，将文献[5]、文献[6]以及文献[7]提出的调试方法作为对照组。

3.1 测试环境

本文以某750 kV的变电站为测试对象，变电站内共包括7条母线（L1üL7）以及对应的7个保护装置（LB1üLB7），15条线路（X1üX15）以及对应的15个保护装置（XB1üXB15），1台主变（Z1）以及对应的两个保护装置（ZB1～ZB2），23个断路器（D1üD23）以及对应的23个保护装置（DB1üDB23），另外还有16个远方跳闸保护装置（TB1üTB16）。根据750 kV变电站的电压等级特性，将其划分为3个区域，分别为X，Y，Z。为了提高测试验收效果分析的准确性，分别将3个区域内对应的自动化设备原件进行编号，其划分结果如表1所示。

表1 变电站区域划分结果

按照表1的划分结果，本文设计了不同的设备异常情况，分别采用4种方法进行验收测试，并对比其调试验收结果。

3.2 测试结果

在上述基础上，分别设置了3种不同异常设备，4种方法的调试验收结果如表2所示。

表2 不同方法的调试验收结果

从表2中可以看出，当变电站内设备接入异常由单一设备（线路X5）引起时，4种方法都能够很好地实现对异常设备的定位，当设备接入异常是由2个设备（如断路器对应的保护装置DB1+远方跳闸保护装置TB11）复合作用引起时，文献[5]和本文方法依然能够实现对异常设备的准确定位，而文献[6]和文献[7]均出现了定位错误，当引起异常的设备数量增加到3个时，仅有本文提出的方法能够准确定位故障设备，其余3种方法均出现了明显误差，表明本文方法对设备的入网调试验收具有良好的效果。这是因为本文将变电站的全景数据作为故障定位的基础，通过数据间的关联性提高区域定位的精度，降低了外界干扰的影响，也提高了验收结果的可靠性。

4 结 论

自动化设备应用程度的不断加深，越来越多的电力系统开始接入自动化设备。在此背景下，有效的自动化设备入网调试验收方法是确保变电站自动化进程有序推进的重要环节，其不仅关系到变电站的稳定运行，而且对于后期的维护工作也起到至关重要的作用。本文提出低压变电站自动化设备入网调试验收方法，能够实现对变电站中异常设备的准确定位，具有良好的验收效果，可以为变电站的设备安装工作提供有价值的参考。