宋述勇 郝 偉 李 瑞 陳 鑫

（1. 山西省電力公司電力科學研究院，太原 030001；2. 山東容弗新信息科技有限公司，濟南 250000）

隨著智能變電站的發(fā)展，傳統(tǒng)變電站繼電保護很難適應新的發(fā)展要求。為此，國家電網公司制定了IEC 61850工程繼電保護應用模型，對智能變電站繼電保護進行了規(guī)范。該模型應用于智能變電站二次安全措施中，可以大大提高智能變電站二次系統(tǒng)的安全性與可靠性，具有十分重要的意義。所以本文將基于IEC 61850工程繼電保護應用模型，探討其在智能變電站二次安全措施中的應用。

1 IEC 61850工程繼電保護應用模型

IEC 61850工程繼電保護應用模型規(guī)定了變電站應用IEC 61850 標準時變電站通信網絡和系統(tǒng)的配置、模型和服務，同時規(guī)定了功能、語法、語義的統(tǒng)一性以及選用參數的規(guī)范性，并規(guī)定了在實際應用中擴充模型應遵循的原則。具體包括以下幾個方面：①IED應用模型規(guī)范，其中包括線路、變壓器、母線、電抗器以及斷路器等保護模型；②服務實現(xiàn)原則，主要包括關聯(lián)服務、數據讀寫服務、報告服務以及控制服務等；③GOOSE模型及實施規(guī)則，主要有 GOOSE建模、GOOSE收發(fā)機制以及GOOSE時標；④SV模型及實施規(guī)范，主要有 SV建模、SV收發(fā)機制以及采樣同步；⑤檢修處理機制，包括裝置檢修處理、MMS檢修處理機制和GOOSE報文檢修處理機制。

2 智能變電站繼電保護二次安全措施

2.1 二次安全措施的現(xiàn)狀

現(xiàn)在的二次安全措施在防觸電、防誤碰及布置施工標志等都沒有變化，但是在智能變電站二次回路方面則有較大變化，因為相較于傳統(tǒng)變電站，智能變電站二次系統(tǒng)已經發(fā)生了根本的變化。

傳統(tǒng)變電站采用的是電壓電流互感器，CT在工作時二次回路嚴禁開路，而 PT在工作時要嚴格防止二次側短路。在智能變電站中若是還有 PT以及CT，則也要注意以上安全措施。

傳統(tǒng)變電站在進行繼電保護維護時，凡是與二次系統(tǒng)相連的設備都要有明確的標記，并且嚴格按照安全措施票進行操作。而在智能變電站二次回路中，實際的繼電保護接線已經不存在，設備之間主要靠光纖以及網線連接，二次安全措施發(fā)生了明顯變化。

二次設備安全措施的“三道防線”。第一道防線是橫向布幔：紅布幔設置對鄰近運行保護屏起到了非常好的保護作用，有效杜絕了誤動運行設備行為。第二道防線是軟鎖封門，即使用一張“設備正在運行，嚴禁打開”的黃色封條，防止工作人員違章操作。第三道防線是壓板脫離，即在二次回路有工作時，不但將檢修保護屏至運行保護屏的跳閘出口、失靈出口壓板停用，而且取下并由專人保管。壓板兩端用干燥的紅色布條纏繞，并將壓板投、停情況作為交接班重點進行檢查，以保證在工作沒有終結之前始終處于停用狀態(tài)。

2.2 《IEC 61850工程繼電保護應用模型》在二次安全措施中的應用

針對國網公司制定的IEC 61850工程繼電保護應用模型標準，我們將其應用于智能變電站二次安全措施中，將對智能變電站二次系統(tǒng)安全措施有重大的影響。

對于IEC 61850工程繼電保護應用模型中IED應用模型規(guī)范的安全措施。首先由于智能變電站中連接IED的是大量的光纖，相比較于傳統(tǒng)的變電站，其安全措施有很大的不同。為了防止現(xiàn)場人員錯誤的拔插光纖，造成毀壞插件或者使接線錯誤，變電站內的尾纖標志應該進一步的細化，同時為了方便工作人員查找故障，應該在尾纖上標明這個尾纖的功能。由于智能變電站中沒有了連片以及二次接線，二次安全措施主要是依靠軟壓板完成的。為了保證軟壓板的正確性，需要值班人員進行日常的修改并校驗。其中軟壓板隔離故障的方式主要有兩種。

1）本裝置隔離

即通過操作故障裝置的所有輸入信號以及輸出信號的壓板，達到隔離故障裝置的目的：①在隔離時，可以選擇信號類型，如goose、sv（新標準中加入了壓板）；②在隔離時，可以選擇隔離輸入信號還是輸出信號；③在隔離措施中，當無法隔離軟壓板時，通過撥出光纖，進行物理通信鏈路的隔離。

2）遠端隔離

即通過操作所有與故障裝置有互操作關系裝置的輸入或者輸出信號壓板，達到遠端隔離該裝置的目的。圖1是一個具體的西涇變220kV軟壓板設置示意圖。

圖1 西涇變220kV線路保護、母差保護、智能終端的軟壓板設置示意圖

第一種隔離方式：將斷開故障設備與運行設備之間光纖，這種隔離方式的主要缺點有：對于光纖本身最容易損壞的地方就是光纖接口部分，經常插拔很容易損壞光纖；插拔光纖容易使光纖進灰，影響通信質量。

第二種隔離方式：退出該母差保護對應的所有智能終端的出口硬壓板（防止誤發(fā)跳合閘信號）、退出與之對應的所有線路保護（防止遠跳誤動作）以及主變保護（防止失靈聯(lián)跳誤動作）。

從安全性考慮，有必要在重要信號（跳合閘、啟動失靈、失靈聯(lián)跳、遠跳等信號）的通信裝置兩側都設置軟壓板以實現(xiàn)裝置之間的可靠隔離。相關智能設備增加的軟壓板如圖2所示。

對于智能變電站中的裝置配置文件以及通信報文。智能變電站中的裝置配置文件不但表征了自身的特征，同時與其他設備的聯(lián)系。由于傳統(tǒng)變電站中的配置文件幾乎不會發(fā)生任何變換，所以不受重視。但是在智能變電站中配置文件則有十分重要的作用，必須認真的處理，需要由專門的人員進行配置。當有設備處于檢修狀態(tài)時，智能裝置的硬壓板“置檢修”狀態(tài)，GOOSE報文以及SV報文產生相應的變化，收到此報文的裝置不再進行設備間的互操作。二次系統(tǒng)的硬壓板與軟壓板同時作用，相互補充。

圖2 通信裝置兩端增加軟壓板之后示意圖

2.3 智能變電站中二次安全措施實例

通過幾個比較典型的繼電保護實例來校驗二次安全措施的實際效果。

如果一次側設備不停電的情況下，我們進行母差保護檢驗的安全措施，我們首先檢查母差保護裝置中 GOOSE軟壓板退出運行；其次我們投入被校驗母差保護裝置的軟壓板，進行母差保護校驗。

如果進行電流電壓互感器檢修、更換以及相應的實驗時，實驗電流電壓注入運行設備中，應該退出軟壓板或者斷開相應回路光纖，以確保保護不會誤動作。

如果進行線路保護檢驗，有可能會在合并單元處進行保護檢驗，首先將母線保護裝置檢驗回路軟壓板退出運行，將智能終端置檢修壓板投入，使檢驗保護發(fā)出的啟動失靈信號失效，這樣可以防止失靈保護誤動。

3 結論

智能變電站二次安全措施相較于傳統(tǒng)變電站的二次安全措施有很大的不同，必須針對出現(xiàn)的相應問題提出相應的解決方案。本文主要工作就是探討基于國家電網公司頒布的智能變電站中《IEC 61850工程繼電保護應用模型》標準，如何將其應用于二次安全措施中，這對智能變電站的建設具有很重大的意義。

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