張涵 孫祥瑞 于波
摘要:智能變電站是采用智能化信息采集、傳輸、處理和輸出方式的變電站,應用智能化的設備,并建立網(wǎng)絡化的通信系統(tǒng),采用自動化的管理模式。智能變電站具有較強的抗干擾能力,監(jiān)控更全面、操作更便利、功能更豐富。在智能變電站中,繼電保護系統(tǒng)是十分重要的組成部分,其運行效率與變電站的整體運行效率直接相關,所以要采取有效的調(diào)試方法,確保繼電保護系統(tǒng)可充分發(fā)揮作用。
關鍵詞:智能變電站;繼電保護;調(diào)試方法
隨著我國智能電網(wǎng)的發(fā)展,人們生活、工廠生產(chǎn)等增加了智能電網(wǎng)的運行壓力,智能電網(wǎng)發(fā)生故障后會直接影響后續(xù)的應用效果,無法提供正常的用電量。智能變電站實現(xiàn)了人工控制到自動控制的轉(zhuǎn)變,智能變電站對繼電保護調(diào)試技術也提出了較高的要求,繼電保護調(diào)試技術直接關系到智能變電站的安全性。
1智能變電站的概念
智能變電站是一種通過對電子通信網(wǎng)絡技術二次系統(tǒng)的有效運用,將包括對電力數(shù)據(jù)信息進行測量、采集以及控制等在內(nèi)的功能進行集成的新型變電站模式。與傳統(tǒng)的變電站不同,智能變電站可以對電網(wǎng)運行的各項電力數(shù)據(jù)進行智能化以及實時性的合理采集分析。而且智能變電站也可以通過改變光纜的應用方式,有效解決傳統(tǒng)變電站所存在的電磁皆容問題。同時智能變電站通??梢岳酶咚俚囊蕴W(wǎng)來對電壓和電流的模擬數(shù)字信號進行合理的采集、傳輸,然后通過對智能斷路器等智能化設備的選擇使用來實現(xiàn)整個變電站的自動化流程,提高智能變電站的運行效率。
2智能變電站繼電保護系統(tǒng)的調(diào)試方法
2.1通用檢查
繼電保護系統(tǒng)調(diào)試階段應主要檢測互操作和運行檢測。了解這兩方面存在的問題,并采取有效的更正措施,確保繼電保護系統(tǒng)可保持平穩(wěn)運行。通用檢查是首要步驟,主要對外觀、電源、通信接口、軟件版本、通信報文等進行檢查,其中外觀、電源、軟件版本的檢查與傳統(tǒng)的檢查方式相同,不同的是增加了通信接口和報文檢查。通信接口檢查過程中,要先確認種類和數(shù)量與要求是否相符,然后對光纖端口發(fā)送功率、最小接收功率等進行檢查。通常,發(fā)送功率應在-20~-14dBm;接收功率則在-23~-14dBm;最小接收功率不超過-30dBm。通信報文檢查主要對GOOSE報文發(fā)送幀數(shù)及時間間隔進行檢查,將待測設備和計算機連接,抓取通信報文進行檢測分析。
2.2合并單元檢查
MU檢查包括MU發(fā)送SV報文檢驗、對時誤差、同步性能、狀態(tài)監(jiān)測等內(nèi)容。在發(fā)送SV報文檢驗方面,主要對丟幀率、發(fā)送頻率進行檢驗。利用光貓連接MU和計算機,對SV報文進行抓取,然后檢驗分析。在對時誤差測試方面,主要對合并單元進行測試,通常的誤差最大值要控制在1μs以內(nèi),外部同步信號消失后MU滿足4μs同步的精度要求只需10min。在輸入電流電壓信號的同步檢驗方面,要對MU失去并再獲取同步信號造成的SV報文誤差進行檢驗,斷開MU外部對時信號1min后再連接,然后分析和記錄SV報文。在檢修狀態(tài)測試方面,SV報文檢修品質(zhì)應能準確反映檢修壓板的投退,對檢修壓板進行投退后抓取SV報文,對“test”位置進行分析,確認位置是否正確,然后觀察裝置面板。在電壓切換和并列功能檢驗方面,主要確認其是否正常。
2.3自動裝置檢驗
繼電保護和安全自動裝置的檢驗內(nèi)容較多,具體包括交流量精度檢查、采樣值畸變測試、采樣值傳輸異常測試、虛端子信號檢查、整定值整定等。交流量精度檢查、整定值整定等可參考相關的規(guī)范標準。檢修狀態(tài)測試則可采用與MU相同的檢修狀態(tài)測試方法。采樣值品質(zhì)位無效測試方面,無效標識累計數(shù)量如果已在允許范圍外,那么誤動保護功能瞬時可靠閉鎖,與之無關的保護功能則處于正常,恢復后閉鎖會隨之開放。采樣值數(shù)據(jù)標識異常應在掉電的情況下也不會出現(xiàn)統(tǒng)計信息丟失的問題,報警方式為瞬時閉鎖延時。通過數(shù)字繼電保護測試儀進行檢驗,對部分數(shù)據(jù)品質(zhì)位進行無效設置,模擬MU發(fā)送采樣值出現(xiàn)品質(zhì)位無效的情況。在采樣值畸變測試方面,對MU雙A/D的應用情況進行檢查,采樣值一路發(fā)生畸變時,保護裝置應正常動作。利用數(shù)字測試儀進行檢測,對MU雙A/D中保護采樣值部分數(shù)據(jù)進行模擬,畸變數(shù)值比保護動作定值大時品質(zhì)位有效,模擬一路采樣值出現(xiàn)數(shù)據(jù)畸變的情況。在采樣值傳輸異常測試方面,采樣值傳輸異常會造成裝置接收通信延遲或者MU間采樣序號斷開、采樣值錯序等情況,保護功能應可靠閉鎖,這些異常都在保護設定范圍的情況下或者恢復正常的情況下,對于保護區(qū)內(nèi)的故障,保護裝置可靠動作沒有進行跳閘報文的發(fā)送;對于區(qū)外故障,保護裝置不應誤動。針對該問題,可利用數(shù)字繼電保護測試儀對采樣值數(shù)據(jù)進行調(diào)整,使其按時發(fā)送,同時也可對采樣值進行調(diào)整,以此來增大采樣值通信演示,改善各種異常情況,同時對保護區(qū)內(nèi)外故障進行模擬。利用保護裝置和數(shù)字繼電保護測試儀進行通信斷續(xù)測試,發(fā)送SV信號,通過調(diào)整通道采樣值發(fā)送延時、刪掉部分采樣值的方式進行測試。在虛端子信號檢查方面,檢查其是否按圖紙進行配置,功能性是否符合設計要求。利用數(shù)字繼電保護測試儀進行檢測,通過模擬開發(fā)出功能保護設備,發(fā)出GOOSE開出虛端子信號,對報文進行抓取分析,判斷GOOSE虛端子信號的發(fā)送有無錯誤。利用數(shù)字繼電保護測試儀發(fā)出信號,通過相應的保護設備面板顯示內(nèi)容判斷信號的接收情況。利用測試儀發(fā)送SV信號,根據(jù)面板顯示判斷SV信號的接收情況。
2.4智能終端檢驗
智能終端檢查主要對動作時間、傳送位置信號、檢修狀態(tài)測試等進行檢查。檢修狀態(tài)測試和MU檢修狀態(tài)測試相同。動作時間檢測方法如下:測試儀發(fā)送GOOSE跳閘和合閘命令,在7ms內(nèi),智能終端應做出可靠動作。測試儀分別發(fā)送跳閘和合閘命令,同時接收節(jié)點信息,對報文發(fā)送和硬接點輸出時間差進行記錄。在傳送位置信號測試方面,通過GOOSE報文準確傳送開關位置信息,利用數(shù)字繼電保護測試儀器向智能終端輸出電纜分信號、合信號,然后接收GOOSE命令,解析虛端子位置信號,通過觀察辨別該信號和端子信號間是否存在差異。在SOE精度測試方面,使用時鐘源進行對時,對智能終端直接接入GPS輸出的分脈沖,利用GOOSE報文對SOE進行觀察,精度應在2ms以下。
3智能變電站繼電保護調(diào)試中的重要問題
3.1光纖調(diào)試
在智能變電站繼電保護調(diào)試工作中,光纖調(diào)試是不能忽視的問題,光纖調(diào)試的問題主要表現(xiàn)在以下兩個方面:第一,智能變電站的光纖要遵循一用一備的原則,當光纖發(fā)生問題之后可以及時更換,保證智能變電站繼電保護的正常運行,避免智能變電站發(fā)生安全事故,提高整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行;第二,智能變電站運行中使用的所有光纖,纖芯都要進行衰耗測試,測試通過之后才能把光纖投入使用,在光纖調(diào)試工作中需仔細記錄光纖運行數(shù)據(jù),以免光纖運行中出現(xiàn)質(zhì)量問題,維護智能變電站的安全運行。
3.2檢測調(diào)試
智能變電站繼電保護調(diào)試時組織了檢測調(diào)試,檢測調(diào)試是需要注意的問題,智能變電站繼電保護運行需要依靠檢測技術,檢測調(diào)試中記錄下智能變電站繼電保護的通信模式,多元化分析記錄的數(shù)據(jù),為智能變電站繼電保護提供有效的調(diào)試。檢測調(diào)試有助于發(fā)現(xiàn)智能變電站繼電保護中的突發(fā)問題,檢測系統(tǒng)會把問題直接上報給報警系統(tǒng),這樣才能讓工作人員快速地發(fā)現(xiàn)智能變電站的運行問題,維護智能變電站的運行穩(wěn)定。
4結(jié)語
綜上所述,繼電保護系統(tǒng)是智能變電站的重要組成部分,為了確保智能保護系統(tǒng)的正常運行,需采取有效的調(diào)試方法,按要求逐步調(diào)試,為智能變電站的穩(wěn)定運行提供更多保障。
參考文獻:
[1]李麟.智能化變電站繼電保護調(diào)試及應用分析[J].通訊世界,2018,334(3):165-166.
[2]張承模,曾青毅,唐凌.基于虛擬保信主站的智能變電站繼電保護調(diào)試系統(tǒng)及調(diào)試方法[J].電氣技術與經(jīng)濟,2019(1):5-8.