張穎

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司揚(yáng)州市江都區(qū)供電分公司，江蘇 揚(yáng)州225200）

智能電網(wǎng)這一概念的提出，使得大量變電站朝著智能化的方向轉(zhuǎn)變，這在一定程度上提升了變電站的運(yùn)行效率。由于智能變電站內(nèi)的一次設(shè)備較多，加之值守人員較少，所以需要采用有效的繼電保護(hù)裝置，確保一次設(shè)備的運(yùn)行可靠性。為使繼電保護(hù)在智能變電站中的作用得以充分發(fā)揮，必須做好繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)維工作。

1 智能變電站繼電保護(hù)配置分析

1.1 智能變電站與繼電保護(hù)

智能變電站（Intelligent Substation）是一種具有高等級(jí)功能的變電站，是電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分之一，其最為突出的特點(diǎn)是能夠提升一次設(shè)備的智能化水平。智能變電站的結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 智能變電站的結(jié)構(gòu)示意圖

繼電保護(hù)（Relay Protection）是對(duì)變電站中的故障或是異常情況進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果發(fā)出報(bào)警信號(hào)，或是對(duì)線路中故障進(jìn)行隔離、切除，確保其它線路的正常運(yùn)行。作為一種保護(hù)措施，繼電保護(hù)具有不可替代的作用，是確保智能變電站穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵，所以要做好繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)維工作。

1.2 繼電保護(hù)配置

繼電保護(hù)作為一種保護(hù)措施，合理的配置是其作用充分發(fā)揮的關(guān)鍵。根據(jù)智能變電站的情況，可按照?qǐng)D2 對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行配置。

圖2 智能變電站繼電保護(hù)配置原理示意圖

在配置繼電保護(hù)裝置的過(guò)程中，可將一次設(shè)備作為主要依據(jù)，當(dāng)變電站內(nèi)被保護(hù)的一次設(shè)備為智能設(shè)備時(shí)，可將繼電保護(hù)設(shè)置在過(guò)程層中。若是被保護(hù)的一次設(shè)備為常規(guī)設(shè)備，則可將繼電保護(hù)裝置設(shè)置在距離一次設(shè)備最近的控制柜中。采用這樣的配置方法，能夠使繼電保護(hù)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)變得更加簡(jiǎn)單，不僅可以提升運(yùn)行穩(wěn)定性，而且還能給維護(hù)提供便利。

2 智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)維策略

2.1 繼電保護(hù)整定

在對(duì)智能變電站的繼電保護(hù)進(jìn)行整定過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)以全網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行作為首要考慮因素，并以滿足速動(dòng)性、靈敏性、選擇性以及可靠性的要求為前提，從而使繼電保護(hù)裝置的定值與相關(guān)的運(yùn)行方式相符。當(dāng)電網(wǎng)當(dāng)前所處的運(yùn)行方式無(wú)法滿足繼電保護(hù)裝置的特性要求時(shí)，則應(yīng)當(dāng)在進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行取舍。當(dāng)需要采用不同類型的保護(hù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)以保護(hù)之間能夠相互配合作為依據(jù)，即裝置的靈敏度、動(dòng)作時(shí)間可以配合。如果每套保護(hù)都孤立設(shè)置，那么會(huì)嚴(yán)重影響保護(hù)作用的發(fā)揮，并且還可能引起錯(cuò)誤，會(huì)對(duì)智能變電站的運(yùn)行造成不利影響。所以通過(guò)科學(xué)整定，使繼電保護(hù)有效配合非常重要。

2.2 繼電保護(hù)異常處理

智能變電站具有規(guī)模大、一次設(shè)備多等特點(diǎn)，為確保智能變電站穩(wěn)定運(yùn)行，需要配置種類繁多的繼電保護(hù)裝置，這些裝置有的類型相同，但生產(chǎn)廠家卻不同，裝置的操作也存在明顯的差別。想要使繼電保護(hù)裝置的作用得以最大限度地發(fā)揮，就必須保證裝置的運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，這就要求相關(guān)人員了解并掌握繼電保護(hù)裝置的異常處理方法。

2.2.1 異常分類

智能變電站內(nèi)的繼電保護(hù)裝置、異常情況及其程度如表1所示。

表1 繼電保護(hù)異常狀況

2.2.2 異常處理方法

當(dāng)站內(nèi)的機(jī)電保護(hù)裝置發(fā)出異常信號(hào)時(shí)，可對(duì)收集到的信號(hào)進(jìn)行分析，據(jù)此判定異常的原因，即一次設(shè)備故障或是二次系統(tǒng)故障。通常情況下，繼電保護(hù)裝置發(fā)出單個(gè)異常信號(hào)時(shí)，說(shuō)明故障點(diǎn)較為明確，利用相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠?qū)收宵c(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確判定，當(dāng)異常信號(hào)數(shù)量較多時(shí)，需要對(duì)采集到的信息進(jìn)行綜合判斷，逐步縮小范圍。可以采用以下方法對(duì)異常進(jìn)行處理：

（1）智能變電站內(nèi)配置的繼電保護(hù)系統(tǒng)為兩套時(shí)，基本上不會(huì)在同一個(gè)時(shí)間段同時(shí)發(fā)生異常，若是兩套保護(hù)系統(tǒng)同時(shí)發(fā)出異常報(bào)警，則可判定共有二次回路異常。其中某一套保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，則說(shuō)明導(dǎo)致異常的主要原因是裝置自身問(wèn)題。

（2）繼電保護(hù)裝置的邏輯運(yùn)算能力是實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備保護(hù)功能的重要基礎(chǔ)，當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)，可采用分段隔離的方法進(jìn)行快速檢查，由此可在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)，找出故障點(diǎn)位，給故障消除提供依據(jù)。

（3）初步確定異常后，為準(zhǔn)確找出異常得到插件或是回路，可以用正常的插件或是回路進(jìn)行替換，由此可使此類異常得到快速排除。

2.3 常規(guī)運(yùn)維方法

2.3.1 科學(xué)制定維護(hù)檢修方案

智能變電站繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，離不開(kāi)維護(hù)檢修工作的支撐，為確保此項(xiàng)工作的有序開(kāi)展，應(yīng)當(dāng)遵循科學(xué)、合理的原則，對(duì)繼電保護(hù)維護(hù)檢修方案進(jìn)行編制。運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)做好現(xiàn)場(chǎng)檢查，可將重點(diǎn)放在繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)、電力線路運(yùn)行方式等方面，看是否與規(guī)定要求相符。采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的方法，能夠收集到準(zhǔn)確的信息，為維護(hù)檢修方案的編制提供可靠依據(jù)。在開(kāi)展繼電保護(hù)運(yùn)維方案研究時(shí)，運(yùn)維人員可按照實(shí)際情況，對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，從而使編制出來(lái)的方案更加合理可行。

2.3.2 重視線路保護(hù)

繼電保護(hù)在智能變電站的穩(wěn)定運(yùn)行中具有不可替代的作用，通過(guò)繼電保護(hù)裝置，可對(duì)各級(jí)電壓的間隔單元進(jìn)行保護(hù)和控制，利用縱聯(lián)差動(dòng)的形式，可以對(duì)線路進(jìn)行保護(hù)。常用的保護(hù)方式有兩種，一種是集中式，另一種是后備式，具體可按照實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇，為繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定、運(yùn)行提供保障。

2.3.3 做好風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

繼電保護(hù)常規(guī)運(yùn)維中，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是較為重要的內(nèi)容之一，對(duì)此應(yīng)當(dāng)予以重視。在站內(nèi)的繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)之前，應(yīng)當(dāng)通過(guò)有效的方法，評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，可按照檢查和維修操作的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別進(jìn)行執(zhí)行。利用全面調(diào)查，編制出風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別表，據(jù)此完成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。依據(jù)平結(jié)果，開(kāi)展繼電保護(hù)運(yùn)維工作，降低風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生幾率，為智能變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

2.4 運(yùn)用智能運(yùn)維系統(tǒng)

為提升智能變電站繼電保護(hù)裝置的運(yùn)維水平，可以對(duì)智能運(yùn)維系統(tǒng)加以合理運(yùn)用。

2.4.1 系統(tǒng)功能架構(gòu)

繼電保護(hù)設(shè)備智能運(yùn)維系統(tǒng)，采用的是三層架構(gòu)體系，最上層為數(shù)據(jù)源，中間層為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析，最底層為應(yīng)用層。其中數(shù)據(jù)源既可采用導(dǎo)入的方式獲取，也可通過(guò)采集的方式獲取。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析由數(shù)據(jù)庫(kù)完成，系統(tǒng)有兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，分別為結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化。應(yīng)用層中包含系統(tǒng)的主要功能，該層采用模塊化設(shè)計(jì)，包括以下模塊：狀態(tài)監(jiān)測(cè)、運(yùn)維業(yè)務(wù)以及輔助工具等。

2.4.2 系統(tǒng)移動(dòng)終端

在繼電保護(hù)裝置智能運(yùn)維系統(tǒng)中，移動(dòng)終端是較為重要的組成部分之一，主要負(fù)責(zé)收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及智能運(yùn)維的執(zhí)行。智能運(yùn)維系統(tǒng)的性能，在很大程度上取決于通信效率?；诖耍苿?dòng)終端采用外網(wǎng)與運(yùn)維系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為確保數(shù)據(jù)信息的安全性，采用安全接入平臺(tái)，將外網(wǎng)數(shù)據(jù)接入到內(nèi)網(wǎng)。該平臺(tái)會(huì)對(duì)需要接入內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全認(rèn)證，滿足安全要求的數(shù)據(jù)會(huì)被允許進(jìn)入，可以保證數(shù)據(jù)交互效率。

2.4.3 系統(tǒng)運(yùn)維流程

繼電保護(hù)裝置智能運(yùn)維系統(tǒng)采用的標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程，能夠減少人為誤操作的發(fā)生幾率，運(yùn)維作業(yè)效率得到顯著提升。不僅如此，還能為運(yùn)維管理和評(píng)價(jià)提供有利條件。運(yùn)維流程主要包括以下方面：業(yè)務(wù)需求梳理、工作流集合劃分、過(guò)程信息記錄、流程配置圖、邏輯存儲(chǔ)等。

（1）智能運(yùn)維系統(tǒng)可以替代運(yùn)維人員進(jìn)行駐站監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)以先進(jìn)的云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)作為支撐，可以對(duì)海量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面分析，從中找出有利用價(jià)值的信息，對(duì)繼電保護(hù)裝置的異常情況發(fā)出報(bào)警提示。運(yùn)維人員可借助該系統(tǒng)進(jìn)行在線決策，大幅度提升了繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)維效率。

（2）智能運(yùn)維系統(tǒng)以移動(dòng)終端作為執(zhí)行載體，可對(duì)監(jiān)測(cè)信息、異常報(bào)警信號(hào)以及運(yùn)維人員下達(dá)的運(yùn)維指令進(jìn)行實(shí)時(shí)接收，通過(guò)建立具有唯一性特點(diǎn)的二維標(biāo)識(shí)碼，開(kāi)展運(yùn)維工作。同時(shí)，可將現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的運(yùn)維信息反饋給系統(tǒng)，數(shù)據(jù)信息在系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)閉環(huán)。

3 結(jié)論

綜上所述，智能變電站的安全運(yùn)行離不開(kāi)繼電保護(hù)設(shè)備的支撐。為此，確保繼電保護(hù)的可靠運(yùn)行顯得尤為重要?？梢园凑兆冸娬镜膶?shí)際情況，對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行合理配置，并采取有效的措施提高繼電保護(hù)的運(yùn)維水平，使保護(hù)功能得到全面發(fā)揮，為智能變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。