本發明涉電力自動化領域，具體涉及一種智能變電站改擴建工程二次系統檢測調試方法。
背景技術：
隨著2009年智能電網的發展建設，智能變電站成為主流建設模式在全國范圍內推廣建設。智能變電站以IEC61850標準為基礎，將傳統電纜連接方式下的信號連接轉變成通信連接，這不僅簡化了變電站二次系統設計，同時也降低了二次回路檢修時的安全風險。數字信號網絡化傳輸的同時也給其檢測調試帶來了困難，傳統的電纜二次回路的被光纖和網絡所代替，交流電流、電壓信號以及直流控制、位置、告警信號被SV、GOOSE所取代，裝置的功能及各裝置間聯接關系體現在全站SCD配置文件的模型及虛端子中；傳統電纜連接方式下的線路對點方式已不再適用，通過通信鏈路實現信號的測試成為新的趨勢。隨著大量智能變電站推廣建設，針對其調試所帶來的改變已初步積累出相關經驗并形成調試規范指導新建智能變電站的調試，這也推動和促進了智能變電站的發展建設。截至到2015年底，1000多座智能變電站已經建成投運。
無論是傳統變電站還是智能變電站，作為電網的變電環節的根本屬性并沒有發生變化，這也意味著無論其內部的信息采集、數據傳輸方式如何發展變化，其保障電網安全可靠供電的特性沒有變，這也意味著隨著電網的發展建設，改擴建也將是智能變電站發展建設中必不可少的一個過程。目前，早期建成投運的智能變電站面臨著改擴建的需求，但由于智能變電站自身的特點，傳統變電站的改擴建建設和調試模式已經不再適用于智能變電站，這給智能變電站改擴建工程調試帶來了挑戰，今后一段時間，早期投運的1000多座智能變電站將陸續迎來改擴建的工程建設，迫切需要針對智能變電站的改擴建工程開展建設。
從當前智能變電站改擴建工程的施工現狀來看看，由于當前實際開展的改擴建工程數量較少，且各自改擴建的內容也存在較大差異，因此現有工程中實際可借鑒的工程經驗非常少，針對智能變電站的改擴建調試并沒有明確的調試方法。從目前已開展的個別智能變電站改擴建調試來看，其整個調試過程都在現場開展，不僅調試效率低，而且還容易引起在運設備的誤動，存在較為嚴重的安全隱患。考慮到智能變電站信號的核對都通過通信的方式實現，而通信報文的傳輸又基于ICD模型文件，因此考慮基于模型文件開展改擴建的調試將是一個有效的解決方法。
技術實現要素：
本發明提供一種智能變電站改擴建工程二次系統檢測調試方法，其目的是優化改擴建工程二次系統的調試流程，提高調試效率，縮短改擴建工程二次系統的調試周期，節約建設成本，同時有效降低現場調試的工作量，降低調試的安全風險。
本發明的目的是采用下述技術方案實現的：
一種智能變電站改擴建工程二次系統檢測調試方法，其改進之處在于，包括：
配置改擴建變電站的SCD文件；
構建改擴建變電站二次系統的仿真調試環境；
對改擴建變電站的新增二次設備進行預調試；
對改擴建變電站的新增二次設備進行現場聯動測試。
優選的，所述配置改擴建變電站SCD文件，包括：
獲取改擴建變電站的SCD文件，解析該SCD文件并獲取在運二次設備的ICD文件和虛端子連接關系；
根據改擴建工程的設計方案對所述SCD文件進行配置，增加新增二次設備的ICD文件，以及所述新增二次設備間、新增二次設備與所述在運二次設備間的虛端子連接；
根據IEC61850標準對SCD文件進行模型一致性校驗。
優選的，所述構建改擴建變電站二次系統的仿真調試環境，包括：
站控層模塊、間隔層模塊和過程層模塊；
所述站控層模塊通過站控層網絡與所述間隔層模塊連接；
所述過程層模塊通過過程層網絡與所述間隔層模塊連接；
其中，所述過程層模塊為真實過程層設備和/或虛擬二次設備，所述間隔層模塊為真實間隔層設備和/或虛擬二次設備，所述站控層模塊為虛擬客戶端和/或真實站控層監控系統。
進一步的，所述虛擬二次設備能夠模擬所述真實過程層設備和真實間隔層設備的ICD文件，所述虛擬客戶端能夠模擬所述真實站控層監控系統。
優選的，所述對改擴建變電站的新增二次設備進行預調試，包括：
利用所述仿真調試環境對所述新增二次設備進行單體調試；
利用所述仿真調試環境對所述新增二次設備進行系統調試；
利用所述仿真調試環境模擬所述改擴建變電站的在運二次設備對所述新增二次設備進行關聯調試。
進一步的，若所述新增二次設備為真實設備，則將所述真實設備接入所述仿真調試環境，若不存在所述新增二次設備對應的真實設備，則利用虛擬二次設備模擬所述新增二次設備的 ICD模型文件，并將所述虛擬二次設備替代所述真實設備接入所述仿真調試環境。
進一步的，所述利用所述仿真調試環境對所述新增二次設備進行單體調試，包括：
利用所述改擴建變電站的仿真調試環境中間隔層模塊對所述改擴建變電站過程層的新增二次設備進行測試；
利用所述改擴建變電站的仿真調試環境中過程層模塊對所述改擴建變電站間隔層的新增二次設備進行測試；
利用所述改擴建變電站的仿真調試環境中站控層模塊對所述改擴建變電站間隔層的新增二次設備進行測試。
進一步的，所述利用所述仿真調試環境對所述新增二次設備進行系統調試，包括：
若所述新增二次設備為真實設備，則對所述二次設備進行功能及信號連接的系統調試，若所述新增二次設備為虛擬設備，則所述二次設備進行信號連接的系統調試。
進一步的，所述利用所述仿真調試環境模擬所述改擴建變電站的在運二次設備對所述新增二次設備進行關聯調試，包括：
利用所述仿真調試環境中的虛擬二次設備模擬所述改擴建變電站的在運二次設備的ICD模型，并將所述新增二次設備接入所述仿真調試環境開展信號關聯測試。
優選的，所述對改擴建變電站的新增二次設備進行現場聯動測試，包括：
若經過預調試的新增二次設備為真實設備，則將所述真實設備與現場網絡連接；若經過預調試的新增二次設備為虛擬二次設備，則將所述經過預調試的虛擬二次設備的ICD文件下載至現場實體設備中，并將該實體設備與現場網絡連接；
開展現場監控系統參數的配置，根據SCD文件配置監控系統的遙測、遙信和遙控參數配置，并與所述改擴建變電站間隔層的新增二次設備進行連接；
對所述新增二次設備之間進行現場聯動測試；
對所述新增二次與在運二次設備間進行現場聯動測試。
進一步的，所述對所述新增二次設備之間進行現場聯動測試，包括：
過程層新增二次設備和間隔層新增二次設備及站控層系統開展跳閘出口測試。
進一步的，所述對所述新增二次與在運二次設備間進行現場聯動測試，包括：
將在運二次設備的出口壓板退出或將新增二次設備的狀態置檢修位，開展在運設備與新增設備的跳閘出口測試。
本發明的有益效果：
本發明提供的一種智能變電站改擴建工程二次系統檢測調試方法，針對當前智能變電站改擴建工程二次系統調試方法缺失，全程現場調試存在較高安全風險的現狀，總結和歸納了 改擴建調試的具體流程和相關要求，能夠優化改擴建工程二次系統的調試流程，提高調試效率，縮短改擴建工程二次系統的調試周期，節約建設成本。同時還能夠有效降低現場調試的工作量，降低調試的安全風險。
附圖說明
圖1是本發明一種智能變電站改擴建工程二次系統檢測調試方法的流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的具體實施方式作詳細說明。
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
本發明提供的一種智能變電站改擴建工程二次系統檢測調試方法，如圖1所示，包括：
101.配置改擴建變電站的SCD文件；
102.構建改擴建變電站二次系統的仿真調試環境；
103.對改擴建變電站的新增二次設備進行預調試；
104.對改擴建變電站的新增二次設備進行現場聯動測試。
具體的，改擴建工程新增二次設備完成工廠調試后抵達改擴建仿真調試實驗室或者改擴建調試的實施單位，同時根據變電站系統備份或者原工程調試單位獲取在運變電站的SCD文件，通過設計院獲取在運變電站的虛端子配置表。之后根據改擴建工程的最新設計，在現有SCD文件的基礎上增加改擴建新增設備的模型配置，根據改擴建工程的最新設計，確定在運設備的信號是否存在改動并明確其波及范圍；確定新增二次設備與在運設備之間新建立的虛端子聯系，明確后續需要聯合調試的具體范圍；確定新增設備具體的參數配置，明確后續設備單體調試時的報文控制模塊。之后對新修改后的SCD文件依照IEC61850標準分別從語言、語義、數據模板定義等方面開展一致性測試和驗證，確保SCD模型文件修改后的正確性，因此，所述101，包括：
獲取改擴建變電站的SCD文件，解析該SCD文件并獲取在運二次設備的ICD文件和虛端子連接關系；
根據改擴建工程的設計方案對所述SCD文件進行配置，增加新增二次設備的ICD文件，以及所述新增二次設備間、新增二次設備與所述在運二次設備間的虛端子連接；
根據IEC61850標準對SCD文件進行模型一致性校驗。
所述102包括：
站控層模塊、間隔層模塊和過程層模塊；
所述站控層模塊通過站控層網絡與所述間隔層模塊連接；
所述過程層模塊通過過程層網絡與所述間隔層模塊連接；
其中，所述過程層模塊為真實過程層設備和/或虛擬二次設備，所述間隔層模塊為真實間隔層設備和/或虛擬二次設備，所述站控層模塊為虛擬客戶端和/或真實站控層監控系統。
所述虛擬二次設備能夠模擬所述真實過程層設備和真實間隔層設備的ICD文件，所述虛擬客戶端能夠模擬所述真實站控層監控系統。
例如：首先借助于現有的繼電保護數字化測試儀、虛擬仿真裝置或者虛擬IED軟件以及虛擬客戶端，各自對應智能變電站的過程層、間隔層和站控層，搭建出一個初步的系統，可理解為虛擬的系統。對于調試單位具有實際二次設備的情況，如具有真實的合并單元和智能終端、保護和測控裝置以及一體化監控系統等，也可將單獨按照過程層、間隔層和站控層組建另外一個獨立的系統，可理解為真實的系統。將上述虛擬的系統和真實的系統進行連接，即兩個系統的過程層網絡和站控層網絡的交換機分別進行級聯，進而將兩個系統融合成一個完整的系統。針對虛擬的系統和真實的系統，只按照單個間隔組成一個初步的系統即可，實際組建時可根據自身的實際情況或者實際需求增加接入設備的數量。如真實的合并單元或者智能終端較多時，可多接入幾個合并單元和智能終端，若真實的測控裝置較多，也可多接入，但總體上是要保證過程層、間隔層、站控層三層的體系。而對于虛擬二次設備或者測試儀等，也采用同樣的方式，可根據實際具有的條件自行調整。
所述103包括：
利用所述仿真調試環境對所述新增二次設備進行單體調試；
利用所述仿真調試環境對所述新增二次設備進行系統調試；
利用所述仿真調試環境模擬所述改擴建變電站的在運二次設備對所述新增二次設備進行關聯調試。
其中，若所述新增二次設備為真實設備，則將所述真實設備接入所述仿真調試環境，若不存在所述新增二次設備對應的真實設備，則利用虛擬二次設備模擬所述新增二次設備的ICD模型文件，并將所述虛擬二次設備替代所述真實設備接入所述仿真調試環境。
進一步的，所述利用所述仿真調試環境對所述新增二次設備進行單體調試，包括：
利用所述改擴建變電站的仿真調試環境中間隔層模塊對所述改擴建變電站過程層的新增二次設備進行測試；
利用所述改擴建變電站的仿真調試環境中過程層模塊對所述改擴建變電站間隔層的新增二次設備進行測試；
利用所述改擴建變電站的仿真調試環境中站控層模塊對所述改擴建變電站間隔層的新增二次設備進行測試。
所述利用所述仿真調試環境對所述新增二次設備進行系統調試，包括：
若所述新增二次設備為真實設備，則對所述二次設備進行功能及信號連接的系統調試，若所述新增二次設備為虛擬設備，則所述二次設備進行信號連接的系統調試。
所述利用所述仿真調試環境模擬所述改擴建變電站的在運二次設備對所述新增二次設備進行關聯調試，包括：
利用所述仿真調試環境中的虛擬二次設備模擬所述改擴建變電站的在運二次設備的ICD模型，并將所述新增二次設備接入所述仿真調試環境開展信號關聯測試。
需要說明的，改擴建仿真調試環境搭建在實驗室或者檢測單位所在地，從目前新建智能變電站的檢測調試情況來看，大多數都是由各省電網公司下屬的電力科學研究院來承擔，且各調試單位都具有完備的調試設備和仿真軟件，同時也具有基本的二次設備，因此可以較為便捷的搭建出調試環境。將改擴建新增二次設備發往調試單位。在調試單位搭建出改擴建仿真調試環境，將新增設備按照過程層、間隔層分別接入調試環境，接入調試環境時，可以按照間隔進行分類，便于后續調試工作的開展單體調試、系統調試和關聯調試；
例如：單體調試，包括：對于新增的二次設備，其單體調試的流程和內容新建變電站中新增設備相同，但借助于搭建的改擴建調試環境，可以使得整個調試更加高效。針對改擴建工程新增合并單元和智能終端，直接利用改擴建工程中新增的保護測控裝置來對其進行調試；若改擴建工程中無新增的保護測控裝置，則可借助調試環境中已有的保護測控裝置或者虛擬的保護測控裝置來進行模擬檢測；對于改擴建新增的保護和測控裝置，則直接用改擴建新增的合并單元和智能終端來進行測試，同時也可借助數字化的繼電保護測試儀及虛擬過程層設備來實現對其過程層通信環節的測試。由于間隔層保護測控裝置還與站控層監控系統存在通信連接，因此可借助改擴建調試系統中的監控系統或者虛擬客戶端來實現對改擴新增建保護測控裝置的MMS通信測試。當然，上述單體調試針對的是改擴建新增二次設備抵達檢測單位并接入調試系統而開展的相關工作，若改擴建工程新增二次設備未能抵達調試單位，或者說因為工期原因延誤抵達調試單位，則可根據SCD配置的情況，直接采用虛擬二次設備來分別模擬改擴建工程新增設備的合并單元、智能終端、保護及測控裝置的模型，按照上述相同的方法逐一開展測試，實現對信號虛端子的檢測和驗證。
系統調試，包括：改擴建工程系統調試主要是要驗證數據從過程層到間隔層站控層以及 網關機等環節的一致性。對于真實接入改擴建工程新增二次設備的，則直接開展從合并單元、智能終端到保護、測控裝置以及到監控系統之間的信號測試，確保信號二次設備信號關聯的正確性。同樣，若改擴建工程新增二次設備未能抵達調試單位或者說因為工期原因延誤抵達，則可根據SCD模型文件，直接采用虛擬二次設備來開展信號系統測試，測試方法和新增二次設備相同。
關聯調試，包括：根據SCD文件的配置，確定在運設備與新增設備存在關聯的范圍，明確涉及的相關設備，核實需要驗證的具體信號。根據SCD文件獲取在運二次設備的ICD文件，由虛擬二次設備解析該文件模擬在運設備對外的通信鏈接，并將其與改擴建新增設備進行聯合調試，進而驗證改擴建新增設備虛端子配置的正確性，也同步驗證在運設備新增信號配置的正確性。由于虛端子的配置都由GOOSE報文產生，因此，由改擴建新增二次設備發送GOOSE報文給模擬的在運二次設備以及接收模擬的在運二次設備發送的GOOSE報文即可實現關聯信號的測試和驗證。當然，若改擴建工程新增二次設備未能抵達調試單位或者說因為工期原因延誤抵達，實際調試時并沒有設備配置發送真實的GOOSE報文，此時，可以讓虛擬二次設備模擬獲取改擴建新增二次設備的ICD文件，由其模擬改擴建真實設備，發送虛端子的GOOSE報文，進而在調試環境中構建了由虛擬二次設備主導的調試環境，該環境由虛擬二次設備同時模擬在運設備和改擴建新增設備來實現。從實際調試來看，由虛擬二次設備來開展關聯測試更加方便，因為虛擬二次設備可以靈活設置GOOSE報文中各信號量的數值，便于關聯信號的驗證。
在完成上述調試工作后，改擴建新增二次設備的模型配置、虛端子連接等關鍵工作已經調試完畢，之后需要到現場開展聯動測試。聯動測試的目的主要是實現二次設備與一次設備之間的關聯，確保操作命令、狀態變位等信息能夠與一次設備真實的狀態匹配，所述104包括：
若經過預調試的新增二次設備為真實設備，則將所述真實設備與現場網絡連接；若經過預調試的新增二次設備為虛擬二次設備，則將所述經過預調試的虛擬二次設備的ICD文件下載至現場實體設備中，并將該實體設備與現場網絡連接；
開展現場監控系統參數的配置，根據SCD文件配置監控系統的遙測、遙信和遙控參數配置，并與所述改擴建變電站間隔層的新增二次設備進行連接；
對所述新增二次設備之間進行現場聯動測試；
對所述新增二次與在運二次設備間進行現場聯動測試。
進一步的，所述對所述新增二次設備之間進行現場聯動測試，包括：
過程層新增二次設備和間隔層新增二次設備及站控層系統開展跳閘出口測試。
例如：針對改擴建工程新增設備的情況，直接開展與一次設備的聯動測試即可。分別從互感器側輸入電壓、電流，斷路器及刀閘進行分合操作等，由于新增一二次設備無帶電測試的風險，因此其調試過程和新建變電站類似。從過程層一二次設備、到間隔層保護、測控及站控層后臺監控系統，實現現場的聯動測試。
所述對所述新增二次與在運二次設備間進行現場聯動測試，包括：
將在運二次設備的出口壓板退出或將新增二次設備的狀態置檢修位，開展在運設備與新增設備的跳閘出口測試。
例如：由于在運設備處于帶電狀態，因此與其進行調試存在一定的安全風險，若直接停電測試雖然安全方便，但存在嚴重的經濟損失，為此需要進行帶電測試。為確保現場調試的安全，通常將在運設備的GOOSE出口壓板斷開連接，由此即可保障在運設備在收到動作信號后會有真實的動作反應但并不執行具體的跳閘動作；此外，還可以將改擴建新增設備的運行狀態置為檢修，由于在運設備處于運行狀態，因此根據IEC61850標準，只有在發送方和接收方都處于同樣的狀態時才能接收并處理相應的報文，即在“檢修-檢修”或者“運行-運行”的狀態時才能動作跳閘。這兩個方法可以互為補充，在實際調試時可根據需要選用。
其中，如果改擴建工程新增二次設備接入了調試環境開展了預調試，則二次設備發往現場后需要進行現場的接線和網絡連接，此項工作按照設計圖紙操作即可。若改擴建工程新增二次設備未接入調試環境開展真實的預調試，而是直接發往了現場，那么此種情況下預調試所開展的工作就是針對SCD文件進行了模型、虛端子的測試和驗證，在現場聯動前，還需要將從SCD文件中分別導出經過預調試的改擴建真實二次設備的ICD模型并下裝到現場真是的裝置中，驗證下裝無誤后方可開展下一步的調試。
上述過程中，調試或測試均按照現有的智能變電站二次系統檢測調試規范等相關調試標準和調試規程進行。
最后應當說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求保護范圍之內。