王再平

浙江省余姚市供電局，浙江余姚 315400

0 引言

近年來，智能變電站在變電站建設(shè)過程中得到了逐步的推廣，而智能電子繼電保護(hù)技術(shù)得到了迅速的推廣與應(yīng)用。在常規(guī)變電站以及數(shù)字變電站的基礎(chǔ)上，智能變電站通過先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)，采用集成設(shè)計的方式，有效的提高了設(shè)備生產(chǎn)與=運行過程中的可靠性，同時在環(huán)境保護(hù)以及能源節(jié)約方面具有明顯的優(yōu)勢。成為了下一代變電站發(fā)展的新趨勢。其中，電子繼電保護(hù)問題成為了智能變電站的重要技術(shù)問題，是整個變電站技術(shù)的關(guān)鍵。

1 智能變電站內(nèi)繼電保護(hù)設(shè)備的配置

1.1 線路保護(hù)的設(shè)置

對于110kV的智能變電站，為了實現(xiàn)變電站站內(nèi)保護(hù)和測控等功能，實現(xiàn)功能的一體化，最終達(dá)到對各個單套配置進(jìn)行間隔保護(hù)配置的目的。在智能保護(hù)線路當(dāng)中國，各個線路都是采用直接采樣、直接截斷斷路器的方式進(jìn)行線路保護(hù)的。然后利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)使得相應(yīng)的斷路器失靈，同時啟動重合閘保護(hù)功能，該功能的具體設(shè)置電路圖如圖1所示。

圖1 線路保護(hù)實施方案

在該控制電路當(dāng)中，各個線路間隔保護(hù)測量與控制裝置中除了利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)來完成信息交換工作之外，都是采用點對點的連接方式實現(xiàn)信息的傳輸、單元合并、智能終端控制等功能，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采樣以及直接跳閘，不需要通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)就能夠?qū)﹄娐穼崿F(xiàn)斷路保護(hù)。而在電路以及母線上設(shè)置的電子式互感設(shè)備能夠從中獲得對應(yīng)的電壓信號，在與相應(yīng)的合并單元相連接之后，利用數(shù)據(jù)打包的方式完成數(shù)據(jù)的處理工作，然后利用通信光纖將信號傳輸至SV網(wǎng)絡(luò)和被保護(hù)測控設(shè)備當(dāng)中。在對跨間隔信息測控裝置進(jìn)行接入時，一般是通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸?shù)摹?/p>

1.2 變壓器保護(hù)的設(shè)置

以變電站的具體規(guī)劃設(shè)計為基礎(chǔ)，110kV變壓器的電量保護(hù)可以根據(jù)兩套線路來進(jìn)行設(shè)置，而在設(shè)置的過程中又可以采用主、后備保護(hù)相互分離的方式來進(jìn)行設(shè)置，最終達(dá)到后備保護(hù)與策略設(shè)備一體化的目的，形成對變壓器保護(hù)的“雙保險”保護(hù)。

當(dāng)當(dāng)變電站保護(hù)電路采用的是雙套配置設(shè)置方式時，其兩側(cè)所采用的合并單元（MU）、智能終端設(shè)備等都需要對應(yīng)的采用雙套保險配置的方式。與此同時，在線路的中性點電流、間隙電流線路以及其相對應(yīng)的MU側(cè)都同時采用雙套保護(hù)設(shè)置。一旦變壓器出現(xiàn)故障，諸如：保護(hù)跳母聯(lián)、線路各分段斷路器以及閉鎖設(shè)備自投、啟動故障出現(xiàn)問題時，都能夠利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)對故障設(shè)備信息進(jìn)行傳輸，之后變壓器的各個保護(hù)設(shè)備以及智能終端通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)來獲得并執(zhí)行故障跳閘指令，將故障變壓器與各側(cè)端斷路器斷開。

而針對主變壓器的高、中、低壓側(cè)的職能終端設(shè)備，則應(yīng)該盡量采用冗余配置的線路保護(hù)方式；針對主變壓器本體自身的智能終端則應(yīng)該盡量采用單套配置的方式進(jìn)行設(shè)置。在設(shè)置的過程中應(yīng)該確保主變壓器自身的智能終端能夠通過開關(guān)非電量保護(hù)、本體非電量信號的上傳等功能進(jìn)行線路保護(hù)。

1.3 母聯(lián)保護(hù)的設(shè)置

在設(shè)置母聯(lián)分段保護(hù)的設(shè)置時，其設(shè)置原理圖與圖1方案所設(shè)置的線路保護(hù)相類似，同時在結(jié)構(gòu)方面也更為簡單。在對分段保護(hù)進(jìn)行設(shè)置時，可以將合并單元與智能終端設(shè)備進(jìn)行連接，最終達(dá)到不通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)直接采樣和保護(hù)跳閘功能就可以實現(xiàn)母聯(lián)保護(hù)跳閘的目的。

根據(jù)對應(yīng)的規(guī)程，110kV的分段保護(hù)必須通過對應(yīng)的單套配置方式才能達(dá)到保護(hù)和測控的目的。110kV的分段保護(hù)跳閘能夠采用點對點直接跳閘的方式，而其他的保護(hù)分段則必須采用GOOSE 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的方式才能達(dá)到母聯(lián)保護(hù)的目的。

2 智能繼電保護(hù)中實施的測試檢驗

繼電保護(hù)是整個確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行的根本保證。因此，在設(shè)置的過程中應(yīng)該以可靠性、選擇性以及靈敏性作為其設(shè)計方式的選擇以及設(shè)計原則，對站內(nèi)繼電保護(hù)進(jìn)行設(shè)置。

在智能變電站當(dāng)中，由于采用了電子式互感設(shè)備，且在變壓器、斷路器等大量的以一次設(shè)備中加裝了智能處理單元，使得既有的保護(hù)裝置能夠利用光纖來進(jìn)行信息傳遞，進(jìn)而能夠利用網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備進(jìn)行控制。智能繼電保護(hù)帶來的這種現(xiàn)象就要求設(shè)備在變化之前必須對變電站設(shè)備進(jìn)行測試。在測試的過程中，考慮到智能繼電設(shè)備的出現(xiàn)主要是對信息傳遞方式的改變，因此在進(jìn)行邏輯功能檢驗的過程中盡量與原有保護(hù)系統(tǒng)保持一致，而是采用已經(jīng)成熟的檢驗標(biāo)準(zhǔn)和方式，主要進(jìn)行如下幾點內(nèi)容的工作。

2.1 采用光數(shù)字保護(hù)測試儀進(jìn)行信號采集

之前采用在輸入端輸入保護(hù)裝置電壓、電流的模擬信號的方式進(jìn)行信號采集，而且傳統(tǒng)的保護(hù)測試儀器只能輸出一些模擬信號量。而在采用光數(shù)字保護(hù)測試儀之后，能夠直接將其接入到保護(hù)裝置的光線儀態(tài)網(wǎng)絡(luò)的輸入接口進(jìn)行采樣和測試。采用這種方式獲得的信號不存在誤差，之前存在的零漂以及采樣精度檢驗等操作步驟都可以省略不計。但是，在設(shè)置的過程中應(yīng)該盡量考慮存在跨越間隔數(shù)據(jù)要求的方式設(shè)置保護(hù)裝置的問題，尤其是在不同的間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，信號到達(dá)時間的同步性也應(yīng)該進(jìn)行確定，否則將難以滿足對應(yīng)的保護(hù)裝置要求的設(shè)置。

2.2 積極利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)的檢修可擴(kuò)建安全性

在一、二次設(shè)備條件相同的情況下，與傳統(tǒng)的直接在保護(hù)節(jié)點跳閘然后保護(hù)方式相比，智能繼電保護(hù)設(shè)備是采用GOOSE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行指令信息的傳遞，在將報文信息經(jīng)過信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到智能終端進(jìn)行保護(hù)跳閘功能。通過這種方式，繼電保護(hù)能通過網(wǎng)絡(luò)信息控制的方式實現(xiàn)傳輸跳閘、相互隔離以及鎖閉信號的方式來進(jìn)行保護(hù)。與傳統(tǒng)的回路方式相比，其在網(wǎng)絡(luò)可靠性以及檢修可擴(kuò)建安全性方面具有明顯優(yōu)勢。

2.3 實現(xiàn)了輸入、輸出信號的實時性與正確性

智能繼電保護(hù)裝置所傳輸?shù)男盘柺墙⒃贕OOSE網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上實現(xiàn)傳輸?shù)?，且整個智能網(wǎng)絡(luò)的傳輸所采用的通信信號也不再是24V、220V的直流電信號，而是具有優(yōu)先級差別的GOOSE報文。通過這種方式進(jìn)行組態(tài)實驗，對輸入、輸出信號進(jìn)行驗證，達(dá)到確保輸入、輸出信號穩(wěn)定可靠的目的。

[1]夏勇軍，蔡勇，陳宏，等.110 kV智能變電站繼電保護(hù)若干問題研究.湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，2：6-8.

[2]梁志良.對電力110kV變電站繼電保護(hù)的問題分析.城市建設(shè)理論研究(電子版)，2012(13)：23-26.