李承綱

智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法與應(yīng)用分析

李承綱

（廣西送變電建設(shè)有限責(zé)任公司 廣西南寧 530000）

隨著科技的發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)和自動化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于智能變電站中。智能化作為變電站設(shè)備中的重要變革，在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮重要作用。本文對智能化變電站進(jìn)行簡單描述，指出智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法和保護(hù)措施，并對其進(jìn)行應(yīng)用分析，希望能為相關(guān)工作者提供一定的借鑒。

智能變電站；繼電保護(hù)；調(diào)試方法

前言

當(dāng)下，智能變電技術(shù)正處于飛速發(fā)展時期，變電站向著自動化的方向發(fā)展，通過自動化實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)調(diào)試的智能化，能夠不斷降低工程造價，降低事故的發(fā)生概率。因此，對智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試的研究工作有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 智能變電站概述

智能化變電站與傳統(tǒng)變電站相比有著明顯優(yōu)勢，變電站的智能化過程中會應(yīng)用光電技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的傳遞。智能化變電站采用數(shù)字化互感器，大大降低了設(shè)備的體積和耗費(fèi)的功率。此項(xiàng)技術(shù)能夠收集數(shù)據(jù)。通過使用光電式互感器，隔離開一二次系統(tǒng)的電氣，能夠確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。該技術(shù)采用系統(tǒng)分層的方式，對配置進(jìn)行分層，為了確保各個裝置能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確處理而采取CPU模式，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的交流。

智能化變電站的構(gòu)架體系有以下幾方面：①三層兩網(wǎng)構(gòu)架體系。三層包括站控層、過程層和間隔層。兩網(wǎng)指的是站控層網(wǎng)和過程層網(wǎng)。②IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系。IEC61850是智能變電站需要遵循的基本原則，將不同功能進(jìn)行劃分、區(qū)別。但是，由于服務(wù)類型存在差異，造成對其性能要求的不同。例如，SV/GOOSE通信目的是確保信息的及時傳遞，但是傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議映射是不存在內(nèi)容的。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系能夠?qū)Ω鶕?jù)需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，并根據(jù)數(shù)據(jù)做出合理的拓展。③運(yùn)行機(jī)制、組織形態(tài)和網(wǎng)絡(luò)的同步系統(tǒng)。智能化變電站繼電保護(hù)是基于數(shù)據(jù)的傳輸機(jī)制，嚴(yán)重依賴過程層的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)受到限制，因此應(yīng)當(dāng)對過程層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理規(guī)劃。智能化變電站的組織形態(tài)是實(shí)現(xiàn)模塊化保護(hù)，與傳統(tǒng)裝置有較大的區(qū)別，過程層網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行共享。智能化變電站繼電保護(hù)通過使用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)同步系統(tǒng)，沒有使用先前的IRIG-B和光纖的同步方式，這種方式較為方便靈活和可靠。

變電站智能化就是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的數(shù)字化和信息化的過程。通過智能的信息網(wǎng)，對變電器進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。通過科學(xué)合理的決策，降低電網(wǎng)的造價成本。通過科學(xué)合理方法的采用，對電網(wǎng)進(jìn)行安全化運(yùn)營，降低電網(wǎng)的運(yùn)行成本，提高電網(wǎng)的安全性能，通過對電網(wǎng)業(yè)務(wù)流程的改善，實(shí)現(xiàn)管理水平的提升，從而提高生產(chǎn)效率。要想更好的實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，需要我們從以下幾方面進(jìn)行改善：①要對電網(wǎng)的工作狀態(tài)和工作信息進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而根據(jù)監(jiān)控信息為科學(xué)決策提供依據(jù)。②通過對信息的傳輸和整理，實(shí)現(xiàn)信息的共享，進(jìn)而提升電網(wǎng)部門的工作效率和效益水平。③以信息集成為基礎(chǔ)，提升綜合系統(tǒng)的工作性能，提高電網(wǎng)的工作安全可靠性能，對電網(wǎng)進(jìn)行智能化控制。變電站智能化的實(shí)現(xiàn)不能一蹴而就，這項(xiàng)工作是永無止境的。只有不斷發(fā)展，才能對電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行不斷完善。通過對電網(wǎng)模型的準(zhǔn)確分析，對電網(wǎng)狀態(tài)準(zhǔn)確表達(dá)，同時通過對設(shè)備隨時隨地監(jiān)控，能夠?qū)崿F(xiàn)信息采集、傳輸、處理等多種功能。當(dāng)下，我們應(yīng)當(dāng)把工作的重點(diǎn)放在對信息的整合上。通過一系列研究，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的消息共享和交流，確保數(shù)據(jù)的正確性和完整性，這是我們當(dāng)下工作的重點(diǎn)。

我國明確提出要建立信息完整可靠的數(shù)字化電網(wǎng)，滿足更高層次的要求，從而為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供保障。因此，為了確保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，就要求我們對數(shù)字化電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入探討和研究。目前，通過數(shù)字化電網(wǎng)需要解決我們生產(chǎn)生活中的各種問題，更好的實(shí)現(xiàn)信息的采集、交換、交流與利用，提升數(shù)據(jù)的整合程度和利用率，為國家電力建立起安全可靠的電網(wǎng)模式打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。電力部門信息化、智能化的實(shí)現(xiàn)離不開數(shù)字化電網(wǎng)的建立。通過對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，建立完整的信息體系，實(shí)現(xiàn)信息的溝通交流，并且通過對信息數(shù)據(jù)的交換和共享從而實(shí)現(xiàn)發(fā)展的集約化和精細(xì)化管理模式。數(shù)字化電網(wǎng)的建立以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境為前提，通過數(shù)字化電網(wǎng)的建立降低能源的消耗，用最少的資源實(shí)現(xiàn)最大限度的資源共享。并且能夠降低造價成本，能夠降低設(shè)備維護(hù)的工作量，是一項(xiàng)大膽改革，有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法

2.1 調(diào)試保護(hù)裝置

對調(diào)試裝置進(jìn)行仔細(xì)檢查是進(jìn)行調(diào)試保護(hù)的前提，確保插件的完整性，保證端子排和壓板的接觸良好。進(jìn)行絕緣檢查前一定要將電源切斷，并拔出插件。檢查零票時，要將線路中的電流切斷，對電壓和電流進(jìn)行檢測。進(jìn)行準(zhǔn)確度測量時，電壓和電流應(yīng)當(dāng)進(jìn)入裝置中，通過觀察數(shù)值的變化，確保誤差不能超過5%。通過對實(shí)際情況的模擬，從而測量出輸出接點(diǎn)，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

當(dāng)完成上述工作后，應(yīng)當(dāng)校正需保護(hù)的定值，包括校驗(yàn)縱聯(lián)差動保護(hù)定值、校驗(yàn)距離保護(hù)定值、校驗(yàn)零序定時限過流保護(hù)定值、校驗(yàn)工頻變化量距離定值等。將這些檢驗(yàn)工作完成后，進(jìn)行聯(lián)調(diào)工作。聯(lián)調(diào)前，確保通道是暢通的，通道的異常燈此時不會亮。

2.2 通道調(diào)試

在對通道進(jìn)行調(diào)試之前，要對通道的狀態(tài)進(jìn)行檢測，確保通道的暢通性，檢查通道是否會出現(xiàn)亮燈和警報器報警的情況。應(yīng)當(dāng)在正式調(diào)試之前，對光纖頭進(jìn)行清潔，如果通道中存在接口，一定要使得接口的處于接地狀態(tài)，連線必須嚴(yán)格按照規(guī)定，充分做好安全工作。專用光纖通道調(diào)試和復(fù)用通道調(diào)試是通道調(diào)試的兩種方式。光纖通道調(diào)試對裝置的功率有嚴(yán)格限制，檢查光纖對信息的吸收情況時，需要檢驗(yàn)光信裕度。對通信軌道的信號進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)了警告信號，說明通道處于不正常的狀態(tài)，需要采取措施進(jìn)行補(bǔ)救。

2.3 GOOSE調(diào)試

在對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試時，應(yīng)當(dāng)合理配置信息的通信狀態(tài)以及對報文的統(tǒng)計。通常而言，信號警報主要包括GOOSE-A網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴報警、GOOSE-B網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴報警、GOOSE-A網(wǎng)斷鏈、GOOSE-B網(wǎng)斷鏈出現(xiàn)故障以及GOOSE配置不符合規(guī)定。GOOSE最多能同時將信息傳送給8個不同的模塊，為了便于對現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)試，發(fā)送10個左右的發(fā)送壓板，從而確保各個模塊的正常工作。在實(shí)際的工作中，發(fā)送的信息都會進(jìn)行清零。GOOSE發(fā)送的信息、還投檢方面的信息都屬于信息發(fā)送的內(nèi)容。GOOSE同樣能夠接收大量信息，有很強(qiáng)大的信息接收能力。

3 智能變電站機(jī)電保護(hù)應(yīng)用分析

通過對智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法的應(yīng)用分析，深知GOOSE連線功能相當(dāng)重要，連線采用硬電纜進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)對數(shù)字信號的收集，通過將信號進(jìn)行規(guī)整進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。智能化變電站只能接收某一部分的信號，因此，GOOSE連線的功能配置前，提前增加將外部信號和內(nèi)部信號。如果外部信號相同，那么就無法同時連接兩個內(nèi)部信號。同理，如果內(nèi)部信號相同，那么無法同時連接兩個外部信號。通過日志窗口查詢所需信息，從而增添內(nèi)部信號。

現(xiàn)在對一條220kV的線路保護(hù)電路進(jìn)行分析，打開容量通道，采用校驗(yàn)儀對異常情況進(jìn)行檢測，但是保護(hù)裝置內(nèi)沒有開入信息。針對這一情況進(jìn)行仔細(xì)分析，檢測檢驗(yàn)儀的配置是否存在問題，如果光網(wǎng)口燈處于不斷閃的狀態(tài)，說明信息發(fā)送情況正常，然后打開母差的模型，找出所需數(shù)據(jù)，如表1所示。

表1 母差GOOSE發(fā)送數(shù)據(jù)集成員

在找到線路2出口后，將保護(hù)模型打開。如果關(guān)聯(lián)的信號名稱與母差的模型文件一樣時，需要繼續(xù)查看模型。閱讀完畢說明書，不僅要對GOOSE的基本參數(shù)進(jìn)行仔細(xì)檢查，還要準(zhǔn)確判斷出數(shù)據(jù)集的名稱，當(dāng)名稱不同時，會無法顯示出信息。配置文件是繼電保護(hù)工作的基礎(chǔ)，測試問題無法直接判別出，因此在對繼電保護(hù)進(jìn)行調(diào)試時，需要嚴(yán)格把控過程，將各種不易被發(fā)現(xiàn)的問題解決掉。

智能化變電站是今后發(fā)展的必然趨勢，我國的智能化變電站擁有很強(qiáng)的本土特點(diǎn)。國內(nèi)智能化變電站對可靠性的重視更高。由于相關(guān)技術(shù)還不夠成熟，因此，對電子式互感器的應(yīng)用還不夠。當(dāng)下，我國是以IEC61850為通信標(biāo)準(zhǔn)，但是對標(biāo)準(zhǔn)的理解程度和執(zhí)行力度方面還嚴(yán)重不足，需要進(jìn)行進(jìn)一步規(guī)范。

4 小結(jié)

我國不斷加快電網(wǎng)建設(shè)的速度，這極大推動了變電站數(shù)字化和智能化的建設(shè)。數(shù)字化變電站的普及程度越來越高，同時人們對供電系統(tǒng)的質(zhì)量和安全方面提出了更高的要求，需要相關(guān)工作人員做好智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試工作，在工作中不斷改革和創(chuàng)新，對調(diào)試方法進(jìn)行改進(jìn)，確保廣大用戶的用電需求。

[1]倪登榮.芻議智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法與應(yīng)用[J].信息通信，2013，10（08）：88～89.

[2]李淵.淺談智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法及應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，11（34）：42～43.

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TM77

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1004-7344（2016）27-0070-02

2016-8-20

李承綱（1983-），男，工程師，本科，主要從事變電站工程施工及試驗(yàn)工作。