一种变电站监控系统改造遥控校核的新方法
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国网浙江省电力公司检修分公司的研究人员陈琼良、申涛、叶海明、吴米佳、仲浩，在2016年第10期《电气技术》杂志上撰文，针对500kV瓯海变进行不停电监控系统站控层设备改造，测控装置上无遥控出口压板，无法使用传统的方法完成遥控校核工作，深入解剖新老监控系统结构和西门子8FW规约，提出了一种遥控校核新方法，并在现场成功应用，大幅提升了遥控校核工作的可靠性和效率。本次改造对于同类变电站自动化改造具有一定的借鉴作用。
500kV瓯海变的监控系统后台运行时间已超过10年，所用机型已停产，机器硬盘故障、电源故障、死机、遥信漏发等问题，无法在短时间解决，给集中监控带来安全隐患。
为了提升监控系统设备运行水平，对该站实施监控系统站控层设备改造。本次改造主要完成站控层改造，不涉及间隔层测控装置6MB524，但由于瓯海变的特殊情况，间隔层测控装置上均无开关遥控出口压板，无法使用传统的方法完成开关、闸刀的遥控校核工作。在不停电情况下改造，增加了施工的难度和风险。经对原系统结构与改造方式进行比较分析，制订了既无需停电、又能安全地完成全部遥控校核的改造方案，取得了较好的效果。
1 瓯海变监控系统改造介绍
瓯海变原监控系统间隔层对上网络采用进口西门子公司的 LSA 系统（间隔层测控装置6MB524+总控单元 6MB5515+前置通信机DPU 结构），后台系统采用国产南瑞科技的BSJ2000系统，远动机也同样采用西门子的前置通信机DPU，每个保护小室内的两台总控单元及前置机均互为备用，整个系统是一种进口国产混合的组合方式，如图1所示。
本次改造仅涉及站控层设备，如监控主机、工程师站、操作员站、远动机、交换机、DPU（俗称前置机）等。改造过程中，一次设备均在运行状态，进行不停电改造，改造期间一并完成遥信、遥测、遥控的校核工作。且要保证在整个改造期间华东网调、浙江省调三遥数据正常上送不中断。
图1 改造前系统总体结构图
本次改造新后台监控系统选择南瑞科技NS3000系统，新远动装置选择南瑞科技NSC332型设备，退出四台前置通信机DPU，保留间隔层测控装置6MB524和总控单元 6MB5515。如图2所示，为改造后的最终模式，虚线框内部分为本期改造部分。
图2 改造后系统总体结构图
2 监控系统改造中遥控校核方案的比较与选择
鉴于500千伏变电站的重要性以及在华东电网运行中的特殊地位，必须保证华东网调、浙江省调在整个监控系统硬件升级改造期间不中断，改造只能分步进行。在装置调试期间，维持老后台和老远动装置运行模式不变，新、老两套系统并行运行，待新监控系统完全调试结束后，老监控系统彻底退出运行。
针对新老后台遥控过程，可以将其简化，如图3所示，新、老系统均发送遥控指令到总控单元6MB5515，皆采用西门子8FW规约。
图3 简化的新老监控系统改造期间总体结构图
西门子8-FW规约分为上行和下行报文，上行报文主要有遥测、遥信、事件顺序记录和脉冲电度报文。下行报文主要有对时、遥控和调档报文。对时报文为定时发送；遥控和调档报文为有操作时发送。
下行报文中的遥控（升降）命令，如图4所示， AB1~AB4为地址字节，IB1~IB2为信息字节，8-FW规约上下无交互，下行报文可以直接发令执行遥控。
图4 西门子8FW规约遥控报文帧位解析
由于总控至各测控装置之间接线、配置文件均未改变，所以总控6MB5515以下无需遥控校核。该站虽然有三级调度，但是只有省调才具有控制权，因此只需校核省调至总控、现场监控后台至总控的遥控命令是否发送正确。
试验有三种方案。
方案一：在所有间隔测控屏内端子排上带电拆除遥控出口（手合、手分）端子接线，断开遥控输出二次回路。该方案优点是回路上有明确的断开点，看似安全，但间隔繁多，拆除和恢复都极具风险，且费时费力实施难度大。
方案二：在所有间隔测控屏内带电拔出6MB524测控装置背板AB(5-8)航空插头，断开测控装置遥控插件板出口回路。该方案优点是回路上既有明确的断开点，又可安全地拆除和恢复，但间隔繁多的问题依然存在，较为费时费力。
方案三：断开各小室DPU、MOXA串口服务器至6MB5515总控单元间RS232下行（TXD）的串口线，中断遥控命令的传输途径。该方案优点是只需拆除和恢复全站两个继保小室4台6MB5515总控单元下行串口线，避免了间隔繁多、工作量大的问题。
通过对安全措施方案风险评估、实施难度等方面进行综合分析，最终决定采用方案三。
3 遥控校核方案现场实施要点
按照方案三断开各小室DPU、MOXA串口服务器至6MB5515总控单元间RS232下行（TX）的串口线，中断遥控命令的传输途径进行不停电遥控校核试验。
3.1 制作串口通讯接口装置
改造RS232串口接线，拆除下行数据线TX，保留上行数据线RX和地线GND，如图5所示。
图5 断开串行接口的下行数据线
3.2 安装报文监测工具
在间隔层安装西门子SIEMENS diagnostics工具，引入一分二接头，分别接入特制串口，使整个接线简洁明了，具体接线如图6所示。
图6 现场简易的接线方式
其中西门子SIEMENS diagnostics工具带有自动报文过滤功能，只显示下行报文，并且能够明显区分新老后台遥控报文，功能强大，方便校核。
3.3 方案测试
选择一个停电且允许操作的35kV无功设备间隔进行遥控试验，并对其串口线做了断开处理，新老后台遥信遥测数据上送正常。
经遥控试验，正常遥控报文下，开关动作；断开下行线遥控报文下，开关未动作。
对报文进行分析比对，新老系统遥控时报文监测工具获取的遥控报文均为；68 06 06 68 01 40 0C 00 0200 4F 16。断开下行线遥控报文后再次遥控该35kV无功设备间隔，报文监测工具获取的同样为；68 06 06 68 0140 0C 00 02 00 4F 16。试验说明断开至总控单元的下行线，可以确保开关、闸刀不出口，且不影响遥控报文的下发。
3.4 工作流程
由于监控主机、远动装置参数都经过重新配置，所以必须要完成监控后台及省调端的遥控校核试验，才能确保改造后遥控操作的正确性，具体的工作流程如下图。
图7 新老后台及调度遥控校核流程
3.5 改造方案实施效果
最终我们成功将此新方法应用于瓯海变监控后台改造工程的遥控校核，将全站遥控校核的时间控制在5天以内。如果按照方案一或者方案二进行遥控校核，都需要10天左右的时间，该校核方法大幅缩短遥控校核时间，并且由于断开了下行线，只要安措到位，几乎不可能出口，实现了安全零分险。
4 结论
随着变电站自动化技术的发展，很多变电站开始进行变电站综自改造，来提高变电站的运行水平，但是改造过程往往需要停电进行，降低了供电可靠性。500kV瓯海变不停电遥控校核技术，适用于测控装置无跳闸出口压板的同类变电站站内监控后台或调度的遥控校核工作，对于同类变电站自动化改造具有一定的借鉴意义。