智能化變電站繼電保護調(diào)試方案研究

于　靜國網(wǎng)山東省電力公司濱州供電公司，山東濱州　256600

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智能化變電站繼電保護調(diào)試方案研究

于靜
國網(wǎng)山東省電力公司濱州供電公司，山東濱州256600

摘要智能化變電站具有站內(nèi)信息數(shù)字化、信息傳遞網(wǎng)絡(luò)化、通信模型標準化三大特點，并且其站內(nèi)設(shè)備能夠共享統(tǒng)一的信息平臺。變電站智能化有效提高了電力系統(tǒng)的可靠性、經(jīng)濟性，在維護上更加簡便，相對與傳統(tǒng)變電站具有明顯優(yōu)勢，是電網(wǎng)發(fā)展的重要方向。本文介紹了智能電網(wǎng)技術(shù)的特點，重點研究了智能變電站的調(diào)試方案，對智能化變電站繼電保護裝置調(diào)試前的準備工作以及具體的實驗方法進行了介紹，希望能為智能化調(diào)試的實際應(yīng)用提供有益的參考。

關(guān)鍵詞智能化變電站；調(diào)試；智能電網(wǎng)

智能化變電站由智能化的一次設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備分層構(gòu)建起來的，基于IEC61850通信規(guī)范實現(xiàn)了智能變電站內(nèi)各設(shè)備之間的信息共享以及相互操作的功能。對于二次設(shè)備來說，智能化變電站內(nèi)的二次設(shè)備之間采用網(wǎng)絡(luò)通信，相對于常規(guī)變電站取消了功能重復的I/O現(xiàn)場接口，常規(guī)的功能都用邏輯的功能模塊來實現(xiàn)。智能化變電站繼電保護的調(diào)試方案與常規(guī)變電站的調(diào)試有所區(qū)別，本文對其過程展開了深入研究。

1　智能化變電站繼電保護調(diào)試前準備

在調(diào)試前，調(diào)試人員要熟悉現(xiàn)場圖紙，對設(shè)計的思路能夠理解。檢查現(xiàn)場是否與圖紙相符，如有差異則需與設(shè)計人員或廠家人員進行溝通。編制調(diào)試方案，按照相關(guān)規(guī)程以及技術(shù)說明書修編好試驗指導書。準備好合格的試驗設(shè)備與儀器。

2　調(diào)試內(nèi)容

2.1常規(guī)檢查

進行裝置常規(guī)檢查，屏柜上的裝置型號及數(shù)量與圖紙一致，端子排接線緊固，沒有明顯的銹蝕、進水等現(xiàn)象。屏柜接地良好，設(shè)備及二次回路符合反措要求。檢查各回路對地絕緣、寄生回路、裝置程序版本及校驗碼，80%額定電壓時裝置能夠正常自啟動。

2.2智能操作箱測試

操作箱型號符合要求，按鈕、指示燈功能正常，標示完整。插件數(shù)量正確，密封繼電器無明顯鼓包，元器件焊接牢靠。電壓型繼電器動作值范圍在額定電壓的55%至70%之間。自保持電流繼電器及防跳繼電器的動作電流低于斷路器額定跳合閘電流的50%。

2.3合并單元（MU）測試

用模擬電流、電壓采集器向MU合并單元發(fā)送FT3數(shù)據(jù)，利用光纖以太網(wǎng)向保護等二次設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，檢查MU合并單元的采集、合并功能。合并單元接受光纖秒脈沖，或是光纖B碼同步信號，參照這個信號調(diào)整自身節(jié)拍達到頻率或相位同步的目的。合并單元也接收智能終端的GOOSE開入。

2.4驗證61850

檢查裝置ICD文件，對其結(jié)構(gòu)和語法進行檢測，每個裝置應(yīng)可以支持ICD文件。檢查ICD文件中實例化對象及其屬性是否符合61850標準。檢查SCL引用路徑是否正確。在實例化之后引用路徑名也正確，同時數(shù)據(jù)具有唯一性的引用路徑名。審查SCD文件，由系統(tǒng)集成商控制SCD組態(tài)過程。各設(shè)備廠家根據(jù)SCD文件生成ICD文件，根據(jù)SCD文件進行各裝置的CID文件驗證。進行后臺與裝置的關(guān)聯(lián)測試。

2.5網(wǎng)絡(luò)測試

檢查交換機型號、端口類型及其數(shù)量與設(shè)計一致。網(wǎng)線起點和終點正確，網(wǎng)線長度、阻抗、屏蔽接地滿足通信需求。光纖布線合理、正確，防塵措施良好，光纖接口衰耗滿足通信需求。工作狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)及關(guān)聯(lián)狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)能夠正常進行雙網(wǎng)切換。進行報告處理測試，拔掉網(wǎng)線，在網(wǎng)絡(luò)切換成功后發(fā)出開入變位信息。

進行網(wǎng)絡(luò)風暴測試，常見裝置通信情況如下圖所示，以為例進行說明。

圖1　常見裝置通信示意圖

在試驗前，對于交換機上使用的端口，啟用其廣播報文抑制功能以及快速生成樹協(xié)議功能。利用廣播報文源向交換機輸入5Mbps～6Mbps流量的報文，在四方或南瑞的裝置上展開保護功能校驗，查看監(jiān)控后臺上是否能正常收到相應(yīng)報文信息。

2.6二次回路檢查及傳動試驗

對操作回路、保護回路、測量回路、信號回路等進行檢查，確定其接線正確，符合對地絕緣要求，其試驗方法與傳統(tǒng)變電站一致，不做詳細說明。確保各光纖回路網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)已經(jīng)完成，光纖回路接口正確，光纖衰耗滿足通信要求。各智能終端、合并單元、網(wǎng)絡(luò)交換機等沒有異常信號。GOOSE命令符合標準，能正常實現(xiàn)功能。

2.7保護裝置元件及通道調(diào)試

對于保護裝置元件，先進行零漂、采樣值以及開關(guān)量檢查，然后在進行保護定值校驗。做好專用通道及復用通道的測試，確定通道狀態(tài)計數(shù)不變后才能進行通道調(diào)試。檢查繼電保護裝置的發(fā)光功率，保證其標稱值、收信率、識別碼正常。縱聯(lián)通道沒有發(fā)出警告信號。這部分具體的方法與傳統(tǒng)變電站繼電保護設(shè)備一致，在此不做贅述。

2.8GOOSE調(diào)試

“G00SE通信狀態(tài)”包含以下內(nèi)容：接收幀計數(shù)；發(fā)送幀計數(shù)；接收中斷錯誤計數(shù)；發(fā)送中斷錯誤計數(shù)；接收錯誤計數(shù)；發(fā)送錯誤計數(shù)；接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)錯誤計數(shù)；GOOSE網(wǎng)絡(luò)風暴計數(shù)?！癎00SE報文統(tǒng)計”包含以下內(nèi)容：G00SE發(fā)送失敗計數(shù)；G00SE接收解碼錯誤計數(shù)。在智能化變電站內(nèi)，GOOSE連線相當于傳統(tǒng)變電站內(nèi)的二次電纜，采集設(shè)備將其采集的數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)集的方式，通過組播發(fā)送。配置GOOSE報文統(tǒng)計以及通信狀態(tài)，確定沒有A、B網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)風暴告警、A、B網(wǎng)斷鏈故障以及GOOSE配置不一致報警。在進行GOOSE發(fā)送功能調(diào)試時，涉及到的功能模塊要能夠支撐，為了便于現(xiàn)場調(diào)試，可多采用幾個模塊和發(fā)送壓板來實現(xiàn)。

3　智能化變電站調(diào)試特點

利用基于IEC61850標準的統(tǒng)一平臺將繼電保護測試儀、計算機與數(shù)字繼電保護裝置建立聯(lián)系，根據(jù)保護配置的原理在計算機上，將電壓、電流、節(jié)點等數(shù)據(jù)輸入。這些數(shù)據(jù)在繼電保護測試儀的轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字信號，經(jīng)過IEC61850通信平臺發(fā)送給繼電保護裝置。繼電保護裝置再將其對應(yīng)的動作情況反饋給計算機，實現(xiàn)繼電保護裝置的調(diào)試。

這種調(diào)試方法只需在計算機上輸入數(shù)據(jù)量，由通信平臺進行數(shù)據(jù)傳輸，而不需要傳統(tǒng)繼電保護裝置需要的大量的試驗導線，簡化了作業(yè)現(xiàn)場。繼電保護裝置的輸入、輸出都是以GOOSE報文的形式進行傳輸?shù)?，在計算機上進行信號收發(fā)，而不再需要外部二次回路的實際模擬量開入開出，因此大大增加了調(diào)試時的安全程度，杜絕了調(diào)試可能造成的誤跳。在各種功能的校驗過程中，可能根據(jù)繼電保護裝置的反饋信息，判斷出SCD文件集成是否正確。

4　結(jié)論

智能化變電站的調(diào)試不再需要笨重的繼電保護測試儀以、試驗導線以及其他大量工具，大大簡化了工作現(xiàn)場，而只需要使用輕便簡單的新型測試儀以及筆記本電腦。調(diào)試過程也只是在計算機上輸入數(shù)據(jù)，不需接模擬量，杜絕了傳統(tǒng)調(diào)試時可能造成保護裝置的誤動，提高了調(diào)試的安全性。整個調(diào)試過程更加簡單輕松，調(diào)試過程也可以流程化，實現(xiàn)自動校驗，保護裝置的檢驗將實現(xiàn)智能化。

參考文獻

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文章編號1674-6708（2016）155-0097-02