戴世強(qiáng)，吳靖，吳文聯(lián)，林森

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司杭州供電公司，杭州317000）

擴(kuò)建智能變電站220 kV母差保護(hù)不停電接入的實(shí)踐

戴世強(qiáng)，吳靖，吳文聯(lián)，林森

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司杭州供電公司，杭州317000）

智能變電站的繼電保護(hù)二次回路由直觀(guān)的二次接線(xiàn)轉(zhuǎn)變?yōu)椴恢庇^(guān)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，擴(kuò)建過(guò)程中必須考慮新間隔對(duì)運(yùn)行間隔的影響，應(yīng)采取合理恰當(dāng)?shù)陌踩胧?。在分析了智能變電站檢修機(jī)制的基礎(chǔ)上，提出了220 kV母差保護(hù)不停電擴(kuò)建的安全措施和擴(kuò)建策略，并通過(guò)220 kV文津變電站220 kV出線(xiàn)間隔擴(kuò)建工程，驗(yàn)證了擴(kuò)建策略的正確性和安全措施的可靠性。

智能變電站；母差保護(hù)；擴(kuò)建策略；檢修機(jī)制；安全措施

智能變電站與傳統(tǒng)變電站相比，繼電保護(hù)二次回路由直觀(guān)的二次接線(xiàn)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，工程師們不得不面對(duì)變電站智能化、信息化帶來(lái)的檢修、擴(kuò)建時(shí)安全措施中無(wú)明顯電氣斷開(kāi)點(diǎn)的問(wèn)題，智能變電站擴(kuò)建策略的正確性和安全措施的可靠性正在成為研究的熱點(diǎn)。

國(guó)內(nèi)外對(duì)于智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)研究已取得了不少成果，但智能變電站擴(kuò)建策略和相關(guān)安全措施的研究還很少。在此，基于繼電保護(hù)GOOSE（面向通用對(duì)象的變電站事件）跳閘技術(shù)，分析了智能變電站的檢修機(jī)制，探索了220 kV母差保護(hù)不停電接入方法和相關(guān)安全措施，并以220 kV文津變電站（簡(jiǎn)稱(chēng)文津變）220 kV出線(xiàn)間隔擴(kuò)建為例，驗(yàn)證方法的正確性和相關(guān)安全措施的可靠性。

1 智能變電站檢修機(jī)制

相比于傳統(tǒng)變電站，智能變電站實(shí)現(xiàn)了全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息交互標(biāo)準(zhǔn)化：采用IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)全站設(shè)備的統(tǒng)一建模和自我描述，增強(qiáng)二次設(shè)備之間的互操作性；網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展使得變電站內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)接入和其他有用信息的共享成為可能；智能化一次設(shè)備以及電子式互感器通過(guò)通信光纖實(shí)現(xiàn)與間隔層設(shè)備之間的信息交互。

智能變電站的繼電保護(hù)設(shè)備采用功能軟壓板和GOOSE發(fā)送、接收信息，軟壓板代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬壓板，采用SV（采樣值）接收軟壓板代替?zhèn)鹘y(tǒng)大電流端子，智能終端仍使用出口硬壓板。保護(hù)裝置、智能終端和合并單元以檢修壓板的組合表示不同設(shè)備的檢修狀態(tài)，在設(shè)備檢修時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況決定檢修壓板的投退。表1給出了智能變電站保護(hù)裝置和智能終端之間的檢修壓板配合。

表1 保護(hù)裝置和智能終端之間的檢修壓板配合

表1中檢修態(tài)表示設(shè)備投入檢修壓板，非檢修態(tài)表示設(shè)備退出檢修壓板。

對(duì)于智能變電站的220 kV母差保護(hù)，如何在不影響運(yùn)行間隔的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)新增間隔的配置，以及如何安全實(shí)現(xiàn)母差保護(hù)與新間隔和運(yùn)行間隔的聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，是不停電擴(kuò)建策略和相關(guān)安全措施研究的重點(diǎn)。

2220 kV母差保護(hù)不停電接入

采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)方式的220 kV智能變電站，220 kV雙重化保護(hù)之間GOOSE網(wǎng)絡(luò)從物理上實(shí)現(xiàn)隔離，兩套智能終端之間僅存在閉鎖重合閘、裝置閉鎖和裝置告警回路的聯(lián)系。雙重化的保護(hù)配置為不停電擴(kuò)建創(chuàng)造了有利條件，可以采用以下策略進(jìn)行220 kV母差保護(hù)的不停電擴(kuò)建：

（1）重新配置SCD（變電站配置描述）文件。母差保護(hù)訂閱新增間隔的開(kāi)入量時(shí)，應(yīng)盡量保證運(yùn)行間隔開(kāi)入量的訂閱順序不變，防止開(kāi)入量順序變位造成母差保護(hù)誤動(dòng)；

（2）采用文本對(duì)比工具比較新生成的母差保護(hù)CID（智能設(shè)備描述）配置文件和備份的配置文件，確保除了新增間隔外兩個(gè)配置文件其余部分完全一致；

（3）無(wú)需接入新間隔的GOOSE插件，暫不下裝CID配置文件，用于比較GOOSE跳閘報(bào)文，待確認(rèn)跳閘報(bào)文相同后再下裝CID配置文件；

（4）采用報(bào)文分析軟件，確認(rèn)下裝過(guò)CID配置文件的GOOSE插件和沒(méi)有下裝過(guò)配置文件的GOOSE插件跳閘報(bào)文完全一致；

（5）母差保護(hù)與新增間隔進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，確認(rèn)母差保護(hù)、線(xiàn)路保護(hù)、線(xiàn)路智能終端以及斷路器在故障條件下均能正確動(dòng)作；

（6）輪停運(yùn)行間隔的保護(hù)裝置和智能終端，與母差保護(hù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，通過(guò)檢查母差保護(hù)裝置開(kāi)入量、間隔保護(hù)開(kāi)入量以及測(cè)量智能終端出口硬壓板電壓，確認(rèn)母差保護(hù)、線(xiàn)路保護(hù)和線(xiàn)路智能終端在故障條件下均能正確動(dòng)作。

采用這種擴(kuò)建策略，母差保護(hù)中新間隔的配置方案與運(yùn)行間隔相同，保持了全站配置文件的一致性，便于運(yùn)行維護(hù)。

3220 kV母差保護(hù)聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)

采用以上擴(kuò)建策略，必須輪停220 kV母差保護(hù)，重新下裝CID配置文件，并與新增間隔和運(yùn)行間隔分別進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)。圖1為220 kV母差保護(hù)整組動(dòng)作示意圖，在進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)做好母差保護(hù)與運(yùn)行設(shè)備之間的隔離措施，防止誤跳運(yùn)行設(shè)備。

圖1 文津變220 kV母差保護(hù)整組動(dòng)作示意

3.1 母差保護(hù)與新增間隔聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)的安全措施

進(jìn)行母差保護(hù)與新增間隔聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)做好母差保護(hù)與運(yùn)行間隔之間的隔離措施，防止誤跳運(yùn)行間隔?；谥悄茏冸娬镜臋z修機(jī)制，提出表2所示的安全措施。

表2 母差保護(hù)與新增間隔聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)的安全措施

3.2 母差保護(hù)與運(yùn)行間隔聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)的安全措施

為確認(rèn)母差保護(hù)配置文件的正確性，需要輪停運(yùn)行間隔的保護(hù)裝置和智能終端，與母差保護(hù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)。進(jìn)行母差保護(hù)與運(yùn)行間隔聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)做好母差保護(hù)與該間隔斷路器之間、該間隔保護(hù)裝置與斷路器之間以及母差保護(hù)與其余運(yùn)行間隔之間的隔離措施，防止誤跳運(yùn)行設(shè)備。基于智能變電站的檢修機(jī)制，提出表3所示的安全措施。

表3 母差保護(hù)與運(yùn)行間隔聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)的安全措施

3.3 聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)方法

（1）母差保護(hù)與間隔智能終端的聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)。使用智能繼電保護(hù)測(cè)試儀給母差保護(hù)加故障量，檢查間隔智能終端出口硬壓板是否有直流脈沖信號(hào)，判斷母差保護(hù)能否正確出口到間隔智能終端（新增間隔需試驗(yàn)斷路器能否正確動(dòng)作）；智能繼電保護(hù)測(cè)試儀模擬間隔智能終端給母差保護(hù)加開(kāi)入量，檢查母差保護(hù)能否收到相應(yīng)開(kāi)入量。

（2）母差保護(hù)與間隔保護(hù)裝置的聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)。智能繼電保護(hù)測(cè)試儀給間隔保護(hù)裝置加故障量，檢查母差保護(hù)能否收到該間隔的GOOSE啟動(dòng)失靈、解除復(fù)壓閉鎖開(kāi)入；智能繼電保護(hù)測(cè)試儀給母差保護(hù)裝置加故障量，檢查間隔保護(hù)能否收到母差保護(hù)的遠(yuǎn)跳、失靈聯(lián)跳開(kāi)入。

4220 kV母差保護(hù)不停電擴(kuò)建的工程實(shí)踐

在220 kV文津變220 kV出線(xiàn)間隔擴(kuò)建工程中進(jìn)行了母差保護(hù)不停電擴(kuò)建策略的實(shí)踐探索，圖2為220 kV文津變220 kV部分主接線(xiàn)。

220 kV文津變遠(yuǎn)景主接線(xiàn)為雙母線(xiàn)接線(xiàn)，出線(xiàn)4回，主變壓器3組，目前220 kV已有出線(xiàn)4回，主變壓器2組，雙母線(xiàn)接線(xiàn)，采用模擬量采樣+智能終端的直采直跳方式。擴(kuò)建工程中新增二次設(shè)備包括：CSC-103BE線(xiàn)路保護(hù)裝置2套、PCS-931GMM-D線(xiàn)路保護(hù)裝置2套；JFZ-600S智能終端裝置2套、PCS-222B智能終端2套；GCK851C-X12測(cè)控裝置2套。

圖2220 kV文津變220 kV主接線(xiàn)（部分）

擴(kuò)建工程中采用了母差保護(hù)重新下裝CID配置文件的擴(kuò)建策略，并采用備用智能終端模擬運(yùn)行間隔的智能終端與母差保護(hù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)。聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，為防止母差保護(hù)誤跳運(yùn)行間隔，采用表2、表3所示的安全措施，使擴(kuò)建間隔的母差保護(hù)安全投入運(yùn)行。

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（本文編輯：楊勇）

Practice of 220 kV Busbar Differential Protection Connection without Power Cut in Extension of Intelligent Substation

DAI Shiqiang，WU Jing，WU Wenlian，LIN Sen
（State Grid Hangzhou Power Supply Company，Hangzhou 317000，China）

The intuitive secondary circuits of relay protection have been changed into abstract network data streams in intelligent substation.During the extension，influence of new interval on the operation interval must be taken into account and reasonable and appropriate safety measures must be adopted.On the basis of analyzing maintenance mechanism for intelligent substation，safety measures and extension strategy of 220 kV busbar differential protection without power cut have been proposed；furthermore，correctness of the extension strategy and reliability of safety measures have been proved by the interval extension project of 220 kV outgoing lines in 220 kV Wenjin intelligent substation.

intelligent substation；bus differential protection；extension strategy；maintenance mechanism；safety measure

TM631:TM773

B

1007-1881（2015）01-0031-03

2014-02-14

戴世強(qiáng)（1985），男，碩士，工程師，主要從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作。