摘要：伴随我国智能电网技术的广泛普及与逐步成熟，智能变电站配置技术随之也以其独特的优势，成为了我国传统变电站日后发展的必然趋向。并且，由于智能变电站各方面工作的正常与否，较为直接地影响到了智能电网的基础建设保障。其次，加之目前我国电网工程管理，正着重于大力推进全生命周期管理的应用。
关键词：智能变电站；配置信息；全生命周期管理
在高科技的不断发展之下，我国正在逐渐朝着现代化、智能化的方向发展迈进，其中变电站也逐渐发展成为智能变电站，其内部的配置信息将用于记录智能变电站在运行期间全部的关键信息。因此对配置信息进行有效管理对智能变电站而言具有极其重要的意义。本文将尝试从全生命周期管理的角度出发，简要谈谈智能变电站配置信息的全生命周期管理。
一、传统变电站与智能变电站的区别
其一，一次设备智能化。一般情况下，由于传统变电站其技术形态方面，具备着一定的技术优势。因而，无论是在其运行之时，还是在其稳定性与创新性等方面，均有着十分完善的发展特质。而从智能变电站工程的角度来看，鉴于其不仅保全
了传统变电站技术形态的有利条件。同时，还在一定的程度上，增加了具有一定监控效用的智能设备。是以，这也就为实现实时采集信息、及监测信息等新功能而提供了一定的保障作用。其二，二次设备网络化。在传统变电站运行的过程中，主要是通过使用电缆进以连接相关变电站内部各独立设备，并通过特定的电缆线路、及设备之间的相互配合而发挥出其具体的效能。但与此同时，由于这传输一过程，较为严重地制约了相关信息采集的灵活性。因而，在智能变电站开始应用之时，便着重于其传输频带、抗干扰能力等方面投入了足够的关注。而后，在此基础上，更是采用网络通讯功能，而渐渐地代替了传统变电站独配的特殊接口。从而，便促使其有关设备之间的信息传输速度，得到了有力的改善和提高。再者，针对于其他方面，传统变电站与智能变电站之间，还在于站控结构、体系结构、通信规范、通信对象、以及对时系统要求等方面，有着一定的区别之处。
二、.SCD文件全生命周期管理
如图1所示，智能变电站在其整个生命周期内将进行多次改扩建，经历多次“设计一配置一实施”的循环，SCD文件也相应经历多次版本变更。目前，国内的智能变电站仍处于首个循环中。随着已投运的智能变电站逐渐进入维护阶段，在后续循环中对SCD文件实施有效管控将成为很大挑战。
全生命周期管理是指对项目全生命周期内各个阶段的活动进行全过程的管理，而非仅仅关注初期建设阶段。由图1可见，在新建变电站所经历的首次“设计一配置一实施”循环中，只需用到系统配置工具，而在变电站改扩建所经历的后续循环中，则需要用到配置信息的全生命周期管理工具，系统配置工具仅是该工具的构成模块之一。该管理系统主要包含如下功能模块：
1.版本管理。智能变电站配置信息的全生命周期管理系统中的版本管理，在该管理系统当中占据着至关重要的核心地位，其主要目的是用于保障配置信息的版本始终保持固定，从而与原版本实现连续性，可以回溯或继续追踪原版本与现有版本，进而有效控制配置信息文件的签人或签出。在版本管理系统当中主要构成要素为配置信息文件版本库以及用于控制版本的服务器和客户端，通常情况下使用的是锁定一修改一解锁模型用于完成控制配置信息的版本。
2.变更控制。变更控制同样也是智能变电站配置信息全生命周期管理结构中的一大重要组成部分，该系统最主要的目的在于确保配置信息能够始终保持高度一致和完整，利用相关专业软件有效防止配置信息内容不会在没有得到授权允许的情况下被非法修改，进而实现主动变更控制。在变更控制系统当中其主要构成元素为控制配置信息的安全性模块、控制配置信息的完整性模块以及控制配置信息的一致性模块构成。
3.人工审核。在人工审核管控模块当中，上级管理部门及其工作人员能够完成核查或批准已经修改完毕后的智能变电站配置信息文件工作。与前文提及的变更控制功能模块不同的是，在智能变电站配置信息的全生命周期管理当中，人工审核主要是对已经变更的配置信息内容进行审核检验，因此具有一定的滞后性。为了能够更加方便上级管理部门完成审核工作，在版本控制软件的客户端当中具有能够对比配置信息版本不同之处的功能。
4.在线监视。在线监视是智能变电站配置信息全生命周期管理中系统当中的另一大重要组成部分，该系统的主要目的在于确保智能变电站当中的配置信息能够始终与运行装置内的配置信息保持一致，进而实现全程实时监视智能变电站的虚端子以及虚回路信息，但该系统具有一定的局限性，即虽然能够保证配置信息的一致性，但是在智能变电站当中一旦配置信息的版本发生更改，在线监视系统无法对其正确性进行有效控制，仍旧需要依靠版本管理功能实现全生命周期管理。
三、SCD文件的变更控制
对SCD文件实施变更控制是为了在对其修改的过程中保证其安全性、完整性和一致性。
1.基于角色的安全性控制。SCD文件基于XMLSchema，采用结构化描述方式，对间隔、IED、逻辑设备（LD）、逻辑节点（LN）、数据集、控制块等进行描述。应采用基于角色（role-based）的结构化安全访问控制技术。技术实现步骤如下。步骤1：首先定义配置权限矩阵。根据SCD文件的结构化特点，利用二维矩阵定义配置权限。权限矩阵的水平方向为变电站间隔，垂直方向为数据流。智能变电站中需要配置的数据流主要有3类，其中，垂直数据流包括间隔层IED和过程层IED间的GOOSE和采样值（SV）信息；水平数据流包括跨间隔的GOOSE联闭锁等信息；MMS数据流包括间隔层与站控层所交换的信息。步骤2：然后定义“角色—权限”矩阵。一个角色可以赋予多个权限。步骤3：向系统配置人员赋予角色。这样，系统配置人员就获得了相应的配置权限。权限矩阵的定义充分利用了SCD文件的结构化特点及其语义推理能力；需要结合IEC61850标准以及变电站运行维护规程，设置角色—权限矩阵以及权限继承关系，这些都需要在实践中积累和完善；配置人员可以被动态赋予或撤销某个角色。
2.SCD文件的完整性控制技术。现有系统配置工具仅在导入IED能力描述
（ICD）文件和导出IED实例配置（CID）文件这两个断面进行一定的完整性检查，属于静态完整性检查。对于一个复杂的工程，系统配置时间较长，应支持配置过程中的完整性检查，即动态完整性控制。为此，需定义、完善SCD文件的完整性约束规则，并通过添加、删除、修改等触发器实现完整性控制。如此可保证在增加IED、删除数据集等操作时SCD文件的完整性。
3.SCD文件的一致性控制技术。SCD文件中包含了彼此深度耦合的电气拓扑、功能拓扑、通信拓扑等配置信息，对配置信息的修改应实现原子化操作。为此需提供事务处理机制，将一组SCD修改命令定义为原子操作，确保SCD文件始终能从一个一致性状态进入另一个一致性状态，不会停留在中间态。对于SCD文件操作过程中出现的异常，一致性控制技术应保证撤销事务，并回滚到上一个一致性状态。
鉴于在智能变电站当中配置信息与其日常运行具有极其重要的影响作用，因此对智能变电站配置信息进行全生命周期管理具有重要的现实意义。本文通过对智能变电站配置信息全生命周期管理系统的各个功能模块以及管理流程进行简要论述，以期能够为相关管理人员提供重要帮助。但由于在该方面的相关研究论述仍然比较少，在智能变电站的实际管理工作中，配置信息的管理工作也存在一定漏洞和不足，因此还需要在日后的管理工作当中不断进行调整和完善，从而真正落实配置信息的全生命周期管理。
参考文献：
[1]牟建.智能变电站配置信息的全生命周期管理[J].电力系统自动化，2014，38（10）：85-89+131.
[2]昊海.基于全寿命周期成本管理的变电工程决策研究[D].重庆交通大学，2014.
论文作者:陈鑫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/6
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