500kV变电站加装应用智能远动机的研究

引言

随着通信方式的网络化发展,变电站所使用的通信规约逐步统一化和标准化。通信规约和模型的标准化,促进了远动、保信、计量、PMU、一次设备在线监测、环境监测等专业设备的融合和信息综合共享。目前,南方电网正在推行二次一体化建设,核心技术分为主站的全景数据建模和厂站的智能远动机,其中智能远动机的加装是本文要研究的重点。

1智能远动机的定义

智能远动机是统一采集变电站各专业数据的装置。智能远动机作为变电站统一的数据管理平台,可实现远动、保信、PMU、计量和一次设备在线监测等五大业务。现阶段总调要求新建220kV及以下变电站使用的智能远动机应实现远动和保信业务,而500kV变电站应加装智能远动机,并实现远动、保信和PMU等三大业务。500kV变电站智能远动机加装后的通信网络拓扑如图1所示。

2智能远动机加装实施

2.1调度数据网调试

首先,根据通信资源的审批单需配置厂站端的调度数据网A平面和B平面的二次安防设备相关业务参数,主要包括:(1)在调度数据I区的纵向加密装置上配置智能远动的远动、保信、PMU的实时业务:(2)在调度数据Ⅱ区的纵向加密装置配置智能远动的远动、保信、PMU的非实时业务:(3)在I区和Ⅱ区之间的横向防火墙上通过NAT地址转换技术配置保信和PMU业务的非实时业务地址。

同时,总调网络安全专业应协助调度主站增加加装的智能远动中包括的三大业务的加密隧道,总调通信专业则应协助检查主站及厂站调度数据网路由,并分配、开通变电站相应交换机的端口,以建立智能远动中各业务的调度数据网络通道。在对智能远动机各大业务进行数据调试前,应保证调度数据网的通道可正常通信,可采用ping端口的方法来检测。

2.2对下业务调试

应根据变电站需接入和可接入智能远动机装置的实际情况,完成智能远动机对下的远动、保信和PMU数据采集和调试。智能远动机对下业务的数据采集是并接在相应监控、保信和PMU的网络上,理论上不影响原有的业务。因此,对下业务的调试具体实现如下:

(1)远动业务可以在智能远动机中直观查看对下数据采集情况以及转发数据的实时值,还可以通过模拟主站工具查看104通道报文解析的正确性以及转发数据情况。

(2)保信业务是使用103规约通信的透明传输,因此可通过智能远动机直接调阅相关的保护定值、状态量和相关录波文件。

(3)目前PMU业务分为数据通道、管理通道和文件通道三种通道,且这三种通道使用不同的端口传输,暂时未有工具可以模拟主站。因此,智能远动机中PMU业务数据的核对,可以通过与现有的PMU装置对比实现,比如可查看和对比采集相关遥测量是否正常等。

2.3对上业务调试

kV变电站的远动机采用双机主备模式运行,而保信和PMU业务则是单机运行。所以,在保证原业务通道正常运行的前提下,在调度主站新增IP地址(智能远动机与主站通信地址),完成智能远动机中三大业务的对上调试。具体调试步骤如下:

(1)首先将变电站原常规远动A机切换至主机状态,远动B机为备机状态。向调度申请对站内对上数据进行封锁,将调度数据网通道封锁至A机IP地址、MsTP通道封锁至A机IP地址。

(2)将远动业务、保信业务、PMU业务并接入智能远动B机,分别与调度核对各通道的状态和各业务的数据的正确性。

(3)智能远动A机的对上业务调试方法依此类推。

(4)完成二次安防交换机地址绑定,并再次核对各业务通道的状态。

3加装智能远动注意事项

3.1对下数据采集

在工程实施中,智能远动机在站内监控网、保信网、PMU采集网的数据接入的位置至关重要。

(1)监控业务通过光纤级联的方式将各小室的交换机与安装在计算机室的监控站控层核心交换机相连,实现数据的交换。智能远动机对下的监控业务网线应接入监控站控层监控A网和B网核心交换机,以实现对全站监控信息的收集。

(2)保信业务同样通过光纤级联的方式将各小室的交换机与安装在计算机室的保信站层交控换机相连。保信站控层交换机还并接保信的网络存储器和保信子站。智能远动对下的保信业务网线接入保信站控层保护C网,可以采集大部分保护的信息。但须注意以下特殊情况:一是深圳南瑞保护装置产品不管使用61850规约还是103规约通信均需配置通信参数的管理机地址才能实现与智能远动机通信;二是许继电气保护装置产品使用61850规约通信的不需要再次配置,若使用103规约通信同样需要配置新智能远动地址到保护装置。另外,保护装置与保信采集装置使用串口通信的装置,也无法直接与智能远动机通信。

(3)PMU业务需要智能远动机与PMU的采集终端通信实现。500kV变电站的PMU子站一般安装5o0kV保护小室,智能远动机需要铺设光纤至该小室才能与PMU的采集装置实现通信。在工程实施时,应提前与调度主站确定主站是否具备接入智能远动的PMU业务的功能。

3.2对上数据上送

500kV变电站加装智能远动机前不仅要明确智能远动机和原有业务的运行方式,还需注意通信资源的申请工作。

原总调远动业务迁移到智能远动机运行,原远动保留总调业务参数配置,在智能远动机调试完毕后由总调主站侧关闭原远动机104通道;保信和PMU业务则保留原有运行模式和在智能远动机上并列运行。

智能远动机加装工程前期需对新增业务进行调度数据网通信资源申请,并充分考虑调度数据网双平面结构和子站双机配置规则,以及保信和PMU存在单机配置或双机配置的情况。调度主站在配置子站IP地址时,一般默认子站设备为双机配置。若子站原为单机配置,也需按地址规划选择另外"一对"IP地址,作为智能远动业务IP地址。资源申请时,还需注明相关业务指向总调主站。由此,500kV变电站加装智能远动机工程时,需共申请4个远动、4个保信和4个PMU的业务IP,业务指向总调主站。

4结语

500kV变电站的智能远动机加装工程,是在变电站一次设备和二次设备均正常运行的情况下实施的。智能远动机加装的实施涉及远动、保信、PMU、二次安防以及通信等专业业务的调试,存在业务交叉调试风险。因此,深入理解智能远动机的网络拓扑,学习具体的工程实施步骤,并关注业务采集和上送的注意事项,对于现场安全管控极其重要。