智能變電站繼電保護的典型缺陷分析與處理對策

丁欣 占曉友

【摘 要】隨著各種先進(jìn)技術(shù)的有效應(yīng)用，智能變電站所具有的功能也將會越來越完善。但是，在智能變電站繼電保護工作中，卻依舊存在一些問題，這也將會對電力系統(tǒng)造成不好的影響。因此，電力企業(yè)就必須要積極地采取有效措施來進(jìn)行解決。鑒于此，本文主要分析智能變電站繼電保護的典型缺陷分析與處理對策。

【關(guān)鍵詞】智能變電站；繼電保護；缺陷

中圖分類號：TU712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1、智能變電站的概念

智能化變電站簡而言之就是將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用在變電站中，通過先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)有效地提升智能化變電站變電功能。現(xiàn)今智能化變電站一般由兩個部分組成，一部分是實地存在，主要有變壓器、高低壓轉(zhuǎn)換開關(guān)、互感器等智能化器件組成，主要負(fù)責(zé)接收上一步的指令對電網(wǎng)的電壓電流以及功率進(jìn)行調(diào)整；另一部分是指變電站信息平臺，變電站信息平臺是通過對變電站各個設(shè)備信息進(jìn)行統(tǒng)計匯總，將信息上傳至服務(wù)器，通過服務(wù)器對信息進(jìn)行分析處理，立體地呈現(xiàn)給操作人員，操作人員可以針對相關(guān)信息進(jìn)行分析處理，進(jìn)而達(dá)到提升工作效率與工作質(zhì)量的作用。智能化變電站平臺可以同時操作多個智能化變電站，這樣也就可以連接多地的變電站，進(jìn)而實現(xiàn)了智能化變電站網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。

2、智能變電站繼電保護的典型缺陷分析

2.1、內(nèi)部保護裝置運行會受到不好的影響

智能變電站在現(xiàn)實情況中得到了有效的應(yīng)用，光纖通信技術(shù)也得到了非常廣泛的應(yīng)用。在這樣的背景下，變電站內(nèi)部的保護裝置的運行情況就會受到影響。首先，從智能站過程層設(shè)備情況來看，其一般主要位于變電站一次設(shè)備區(qū)，這個區(qū)域的環(huán)境并不理想。其次，在各個設(shè)備中，光纖的連接也比較繁瑣，需要經(jīng)歷很多環(huán)節(jié)。但是光纖本身不具備良好的機械強度，而且質(zhì)地也比較脆。所以，不管是在任何一個環(huán)節(jié)，都有可能導(dǎo)致光纖折損。這樣一來，也就會導(dǎo)致通道的衰耗增大，導(dǎo)致傳輸功率降低。

2.2、報文的傳輸質(zhì)量會受到影響

在實際情況中，智能變電站對于交換機的依賴程度是比較大的。在這樣的背景下，報文的傳輸質(zhì)量就會受到很大的影響。一般來說，對于GOOSE組網(wǎng)而且，其在傳輸過程中的數(shù)據(jù)流量很小，但是某些智能變電站為了使得光纖的優(yōu)勢得以充分的發(fā)揮，那么就會采用SV組網(wǎng)技術(shù)或者是多項技術(shù)結(jié)合的共網(wǎng)技術(shù)，從而使得數(shù)據(jù)流量得以增大。但是，這樣一來，交換機的數(shù)據(jù)處理能力卻也有可能無法滿足需要。在現(xiàn)階段，工業(yè)以太網(wǎng)交換機的運行穩(wěn)定性還需要繼續(xù)研究，而過程層星型連接方式的交換機網(wǎng)絡(luò)卻缺乏良好的冗余性，無法滿足實際的要求。

2.3、新的檢修機制可能存在隱患

相對于常規(guī)的變電站來說，智能變電站在檢修機制方面有了很大的改變。另外，對于智能變電站的保護裝置來說，其也具有一定的智能化，為了能夠進(jìn)行遠(yuǎn)方遙控，保護裝置中采用了大量的軟壓板。但是，這種軟壓板也存在一些隱患。一方面，借助軟壓板來實現(xiàn)遙控操作并不具備一定的正確率，而且可視效果也達(dá)不到理想的效果，而在另一方面，這種操作也為設(shè)備定檢工作的開展加大了難度。

3、處理對策

3.1、合理設(shè)置設(shè)備接口連線

在進(jìn)行設(shè)備接口連線的設(shè)置時，應(yīng)確保同一段間隔的SV插件采樣和GOOSE設(shè)備之間的接口連線在不同的設(shè)備之間進(jìn)行，并對相關(guān)插件的質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)。此外，在智能變電站中，除了一些就地化配置的合并單元、智能終端與一次設(shè)備之間仍然使用電纜之外，其他的應(yīng)使用光纖電纜代替，并做好電纜的維護工作，防止齊備污染和損壞。

3.2、做好繼電保護裝置版本及軟壓板的校對工作

在優(yōu)化改進(jìn)智能變電站繼電保護的過程中，應(yīng)做好繼電保護裝置版本的校對工作，以確保設(shè)備的硬件和軟件版本是否為國家電網(wǎng)系統(tǒng)檢測的版本，如若不是，則應(yīng)及時上報更改。此外，還應(yīng)加強機電保護裝置軟壓板的校對工作。在智能變電站中，除了置檢修狀態(tài)這一功能使用硬壓板外，其他的都應(yīng)改為軟壓板形式，并增加SV接收軟壓板。在此之前，應(yīng)認(rèn)真核對軟壓板的正確性，從而實現(xiàn)繼電保護裝置的穩(wěn)定運行。

3.3、線路保護裝置隔離措施

一次設(shè)備帶電運行，在某線路保護裝置故障隔離時，應(yīng)首先斷開“線路保護啟動失靈”保護回路，需要退出線路保護啟動失靈保護發(fā)送軟壓板及母差保護接收該間隔啟動失靈開入接收軟壓板；其次，應(yīng)與對側(cè)線路保護隔離，兩側(cè)縱聯(lián)差動保護跳閘改信號并斷開縱聯(lián)通道，以避免線路保護誤發(fā)遠(yuǎn)跳信息；再次，退出保護裝置與本間隔合并單元間的SV接收軟壓板，退出保護裝置與本間隔智能終端間的GOOSE發(fā)送軟壓板；最后退出該線路保護裝置的重合閘功能，避免保護誤動。

3.4、智能終端隔離措施

智能變電站智能終端是保護測控等裝置對一次設(shè)備進(jìn)行控制和狀態(tài)量采集的接口。某線路智能終端故障隔離時，應(yīng)調(diào)整受影響的保護裝置的運行狀態(tài)（如將該套智能終端對應(yīng)的線路保護、母差保護由跳閘改信號），退出本套智能終端的出口硬壓板，退出重合閘功能。此外，由于雙套冗余配置的兩套過程層網(wǎng)絡(luò)間沒有聯(lián)系，因此在一次設(shè)備帶電運行、一套智能終端退運的情況下，應(yīng)斷開兩套智能終端間的重合閘啟動和閉鎖回路。

3.5、重新構(gòu)建繼電保護體系的方法

重新構(gòu)建繼電保護體系也就是重新整合資源，因此，重構(gòu)過程主要包括三個方面。第一，繼電保護裝置的資源。從整個繼電保護系統(tǒng)出發(fā)，分別包含著幾個部分，感應(yīng)器、操作電源等不同的部件。智能化變電站具有開放性與共享性，所以智能化變電站繼電保護系統(tǒng)的資源也具有開放共享的特點，更加有利于資源整合。第二，達(dá)到資源整合的目的。把電力系統(tǒng)的固定原則作為基礎(chǔ)，進(jìn)而重新將各個部分的原件整合在一起，并且還要重新整合電力系統(tǒng)內(nèi)部的信號源，這樣才能達(dá)到繼電保護系統(tǒng)資源整合的目的。第三，資源整合的措施。把電力系統(tǒng)各部分的測量和檢測數(shù)據(jù)信息綜合到一起，經(jīng)研究分析做出資源整合的最佳方案。依照上文所說的繼電保護系統(tǒng)重新構(gòu)建的三個階段來重構(gòu)繼電保護模型，分別包括：功能原件層、狀態(tài)檢測及重構(gòu)執(zhí)行層和協(xié)調(diào)決策層，三個層面所指的分別是：所構(gòu)成智能變電站繼電保護系統(tǒng)的機能零件、負(fù)責(zé)收集繼電保護元件運行信息進(jìn)行分析當(dāng)前狀態(tài)并執(zhí)行相應(yīng)措施的計算機層面和有關(guān)多區(qū)域關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行重新調(diào)整的功能。

總之，在現(xiàn)實情況中，繼電保護系統(tǒng)一直都承擔(dān)著保護電力設(shè)備安全、防止電力系統(tǒng)大面積停電的基本職能，而且也涵蓋著最重要、最有效的技術(shù)手段。在實際工作當(dāng)中，繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供了極大的保障。近幾年來，在各種先進(jìn)技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，智能變電站中也大量地引入了各種新技術(shù)。但是，在智能變電站的運行過程中，卻經(jīng)常出現(xiàn)繼電保護缺陷問題，影響到整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。因此，部位的研究也就顯得十分的有意義。

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作者簡介：

丁欣（1963----）男，工程師，主要從事變電運檢工作；占曉友（1971----）男，高級工程師，主要從事智能電網(wǎng)繼電保護技術(shù)工作

（作者單位：國網(wǎng)安徽省電力有限公司檢修分公司）