智能變電站繼電保護調試技術

周洋洋

摘 要：智能變電站是數(shù)字化技術與信息技術共同發(fā)展下衍生的變電站，將其運用到電力行業(yè)中，可以保障智能化變電的工作效果，而繼電保護調試技術則是保障智能變電站安全與有效工作的重要技術?；诖?，智能變電站運維管理人員都應認識到合理運用繼電保護調試技術的重要性，促進我國智能變電站的安全穩(wěn)定運行，為電力行業(yè)的健康發(fā)展提供有力的保證。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護;調試技術

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）11-0-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.11.020

隨著社會的不斷改革與發(fā)展，人們對于電力的需求量越來越大，智能變電站的運行壓力也日益凸顯。為解決智能變電站電力無法安全運行的問題，智能變電站管理人員應運用繼電保護調試技術，消除智能變電站中的各種安全隱患問題，讓智能變電站能夠安全、穩(wěn)定和高效地運營，提高電力企業(yè)經濟效益與社會效益。

1 智能變電站概念

智能變電站以傳統(tǒng)變電站的技術為基礎，對二次系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字化程序研發(fā)，利用網絡通信技術、信息化技術等實現(xiàn)運行狀況監(jiān)控的自動化。目前，我國智能電網注重信息化改革，創(chuàng)新傳統(tǒng)操作方式，實現(xiàn)系統(tǒng)的全面應用和管理，具備電網實時自動控制、智能調節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動等高級功能的變電站。

相比傳統(tǒng)的變電站，智能變電站具有智能化、自動化的優(yōu)勢，將其應用到電力行業(yè)中，可以滿足社會對智能電網的需求，滿足用戶對電力安全運行的實際需求，滿足電力信息的實時交流需求，提高電力企業(yè)的電力運行效率和效果，使其為電力用戶提供更加智能化的優(yōu)質服務。

首先，數(shù)據(jù)采集數(shù)字化。無論是在智能變電站還是在繼電保護的裝置中，都能看到數(shù)字化設備的身影，推動智能變電站向著數(shù)字化的方向發(fā)展，滿足智能電網的實際需要。

其次，層次結構分布化。智能變電站的層次結構呈現(xiàn)出分布化的特征，保證智能變電站能夠實現(xiàn)分布式配置，高效完成相關工作[1]。

智能變電站的特點包括以下幾個方面。一是智能變電站具有高效環(huán)保的特性，因為在智能變電站與其他項目的連接都是通過光纖，光纖促使電力傳輸更加穩(wěn)定、高校，并且光纖和產傳統(tǒng)的電纜箱相比，整體建造成本相對較少，企業(yè)的建設壓力明顯減弱，并且光纖的集成度明顯較高，能源的消耗量明顯降低。二是交互性以及協(xié)同性，智能變電站通過先進的信息技術極大程度上發(fā)揮了電網系統(tǒng)的反饋調節(jié)功能，子系統(tǒng)有效連接，整體調節(jié)效率顯著提高。

2 智能變電站繼電保護調試的措施

繼電保護是檢測電力系統(tǒng)發(fā)生的故障或異常情況，進而發(fā)出報警信號，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。智能變電站中繼電保護的基本任務是當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時，在最短時間和最小區(qū)域內將故障設備從系統(tǒng)中自動切除，或發(fā)出信號由值班人員消除異常工況根源，減輕或避免設備的損壞以及對相鄰地區(qū)供電的影響，保障用戶的用電安全。繼電保護調試措施如圖1所示。

2.1 調試保護設備

調試保護設備是智能變電站繼電保護調試中的重要因素和不可或缺的環(huán)節(jié)。只有智能變電站中的變電設備安全得到保障，才能為智能電網的安全運行打下良好基礎。所以，智能變電站的調試人員應注重設備調試，保障各設備的安全穩(wěn)定運行以及繼電保護性能，當設備出現(xiàn)運行問題時，通過繼電保護系統(tǒng)得到處理，避免造成更嚴重的用電隱患[2]。

開展繼電設備調試時，相關工作人員應全面檢測智能變電站中運行設備，切斷電源營造安全的調試環(huán)境，全面調試和保護檢查零點漂移、保護設備端子庫和開關等設備。工作人員應及時發(fā)現(xiàn)智能變電站設備的運行問題，并及時有效地處理問題，使智能變電站繼電保護調試技術能得到合理運用。

2.2 調試通道

在智能變電站中做好調試通道的繼電保護調試工作，同樣是開展繼電保護調試工作中的重要環(huán)節(jié)。如果相關工作人員無法做好調試工作，會使得繼電保護設備中的各個通道出現(xiàn)無法安全傳輸信息與光纖的問題，嚴重影響智能變電站繼電保護系統(tǒng)的運行效果，使其無法保障智能變電站變電工作的安全、有效開展。

智能變電站繼電保護調試工作人員應積極開展對調試通道的調試檢測，清理好繼電保護通道中的光纖結構，并檢測光纖通道的質量和性能，保證光纖通道的建設符合智能變電站對繼電保護通道的質量要求，使其能夠及時有效地傳達異常信息，作出相應的預判操作。

2.3 調試GOOSE

GOOSE是智能變電站繼電保護調試工作中的重中之重，只有做好GOOSE調試工作，才能保障變電站的實時信息得到有效傳遞，使繼電保護系統(tǒng)收到清晰明確的指令，及時做好對變電站電力運行安全隱患問題的保護工作，保證智能變電站安全穩(wěn)定運行效果。所以，智能變電站中的繼電保護調試人員應格外注重GOOSE調試工作，嚴格按照智能變電站對于繼電保護系統(tǒng)的要求開展相應的調試，使其能夠真正發(fā)揮出運用價值，保障智能變電站變電工作的安全和有效開展。

GOOSE在智能變電站中的報警信號，如表1所示，只有GOOSE的警報信號能夠及時傳輸處理，才能對變電站系統(tǒng)作出及時判斷，排查系統(tǒng)中的故障設備，保障變電站的安全運行以及人們的用電安全。

3 智能變電站繼電保護自動化技術的應用

在快速發(fā)展的經濟時代背景下，傳統(tǒng)的繼電保護調試技術已經難以滿足智能變電站的安全運行需求，隨著新型的繼電保護自動化技術得以衍生，相關智能變電站應將其合理地運用到繼電保護工作中，使其全方位地保障智能變電站電力工作的安全和有效開展。

3.1 自動化技術在變壓器保護中的應用

變壓器是利用電磁感應的原理改變交流電壓的裝置，變壓器的實際運行情況直接影響著智能變電站的安全運行效果。因此，智能變電站應借助繼電保護自動化技術，合理運用變壓器，以保障整個智能電網的安全運行，使我國的電力企業(yè)能夠朝著現(xiàn)代化、智能化的方向健康發(fā)展。由此，從根源上消除因對變壓器保護不足，減少各種因變壓器出現(xiàn)的影響智能電網安全運行的不良問題[3]。

電力工作人員可以通過自動化技術，強化對變壓器瓦斯和短路問題的有效保護，當智能變電站中的變壓器出現(xiàn)瓦斯超標泄漏或短路問題時，繼電保護自動化技術都能夠及時掌握，啟動斷電或供電的處理方法，保障變壓器的安全運行效果，避免對智能變電站的安全運行造成不良影響，提高智能變電站繼電保護調試效果，不斷提高智能變電站的安全運行效率。

3.2 自動化技術在線路接地保護中的應用

智能變電站中的電力線路十分復雜，其中，線路接地保護是繼電保護工作中比較重要的環(huán)節(jié)。保護接地的目的是防止設備因絕緣損壞帶電危及人身安全，例如電力設備的金屬外殼、鋼筋混凝土桿和金屬桿塔。保護接地只是在設備絕緣損壞的情況下才會有電流流過，其值可以在較大范圍內變動。如果保護接地的數(shù)值無法得到有效控制，就會對智能變電站的安全運行以及社會居民的用電安全產生嚴重影響。

智能變電站應重視對接地線路的保護，合理運用繼電保護自動化技術開展接地保護工作，根據(jù)不同線路接地的方法和需求，設計出不同的接地繼電保護自動化系統(tǒng)，充分發(fā)揮出繼電保護自動化技術的應用價值，使其全面保障線路接地的安全性，推動智能變電站線路接地保護效果的不斷提高。

3.3 自動化技術在母線保護中的應用

在智能變電站中做好對母線的保護是繼電保護工作中的重要環(huán)節(jié)。母線是在變電所中連接各級電壓配電裝置以及變壓器等電氣設備和相應配電裝置的連接的線路，當母線出現(xiàn)問題，就會影響到變壓器和各種配電裝置的安全運行效果，會對智能變電站的安全運行產生嚴重威脅，影響我國電力企業(yè)的健康發(fā)展。

作為智能變電站的管理人員，應重視繼電保護自動化技術在母線保護中的應用，通過在母線上安裝電流互感器，使繼電保護裝置能夠被安裝到合理的位置，使母線發(fā)揮自己的價值，為智能變電站工作的安全開展提供有力保障，不斷提高智能變電站的運行效率，不斷提高我國電力企業(yè)的實際經濟效益。

4 智能變電站繼電保護調試中的重要問題

4.1 廠內聯(lián)調

智能變電站繼電保護是維持智能變電站穩(wěn)定、可靠運轉的基礎，想要達到最為理想的保護效果，繼電保護就需要配合相應的調試工作，而調試工作在實施過程中要結合繼電保護系統(tǒng)的實際情況，保證調試工作的合理性和科學性。

隨著智能電網的規(guī)模逐漸擴大，為保障電網功能的完整性，電網中的智能變電站數(shù)量也明顯增加，而智能變電站中使用了大量的相關元件和設備，這種情況下，調試工作量相對較大，只能通過廠內聯(lián)調的方式，調試整體繼電保護。廠內聯(lián)調可以調試整個電網，確保智能變電站繼電保護的可靠性。廠內聯(lián)調和普通的調試工作并不相同，調試工作量相對較大，但是廠內調試也是智能變電站繼電保護調試工作的主流趨勢，因此，調試人員要更加重視廠內調試。

智能變電站繼電保護系統(tǒng)中，不同的設備因為生產廠家的不同調試標準也存在明顯的差異性，這就極大程度上增加了調試工作的復雜性和難度，而如果調試人員如果采用統(tǒng)一的調試標準，調試工作質量相對較差，也會直接影響到設備的正常運行，進而對整個智能變電站繼電保護系統(tǒng)造成影響。因此，調試人員要全面調查智能變電站繼電保護系統(tǒng)，了解系統(tǒng)中眾多設備的調試標準，基于這些標準制定完善的調試方案，并根據(jù)調試方案調試眾多設備、元件，從根本上保證調試工作的質量。

電力企業(yè)為了提高智能變電站繼電保護性能，要采購新設備，調試人員需要進行廠內聯(lián)調，不僅能夠熟悉調試工作，而且還能及時了解新采購的設備與現(xiàn)有的智能變電站繼電保護系統(tǒng)是否適應，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的隱患，保證新采購設備的正常運轉。

4.2 測試接線

在智能變電站繼電保護調試工作中，測試接線是非常重要的工作之一。而測試接線的根本目的就是檢測智能變電站繼電保護系統(tǒng)中眾多保護裝置的可靠性，以確定智能變電站繼電保護系統(tǒng)的正常運行，進而為智能變電站的安全運轉提供保障。測試接線時，要利用尾線連接專業(yè)的測試儀器和需要測試的設備，然后測試儀器發(fā)出的電流和電壓都會以數(shù)據(jù)的形式顯示，而保護裝置也會發(fā)出GOOSE信號，這樣就完成了智能變電站繼電保護系統(tǒng)的測試。

調試過程中，測試人員可以使用傳統(tǒng)的繼電保護測試儀完成相應的調試工作，目的是獲取更加準確的調試數(shù)據(jù)，為后續(xù)調試工作奠定良好基礎。在實際測試中，測試人員需要將合并單元與測試儀器有效連接，進而進行繼電保護電力控制測試以及電力保護測試。在智能變電站繼電保護調試工作中，測試接線能夠掌握智能變電站的電流情況，及時發(fā)現(xiàn)電流傳輸?shù)膯栴}，妥善處理問題，從根本上提高電流傳輸?shù)陌踩浴?/p>

4.3 光纖調試

對于智能變電站繼電保護調試工作而言，光纖調試是不能忽視的問題。因為智能化變電站與眾多設備的連接都是通過光纖，光纖作為電網結構的主要支撐，如果存在一定的故障或者問題，整個電網的安全性和可靠性無法得到有效保障。

光纖調試時要注意兩個問題。第一，光纖使用要秉承“一用一備”的原則，保證即使正在使用的光纖因為某些原因出現(xiàn)故障，備用光纖可以直接替換故障光纖，智能變電站繼電保護系統(tǒng)不會受到影響，實現(xiàn)24小時穩(wěn)定運行。第二，智能變電站繼電系統(tǒng)中所有使用的光纖和光芯都需要進行衰耗測試，衰耗測試合格之后光纖才可以在智能變電站繼電保護系統(tǒng)中正式使用。衰耗測試中還要記錄光纖的整體運行狀態(tài)，為后續(xù)調試工作提供依據(jù)。

4.4 檢測調試

智能變電站繼電保護調試時需要進行檢測調試。智能變電站繼電保護運行需要依靠檢測技術，檢測調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試。檢測調試有助于發(fā)現(xiàn)智能變電站繼電保護中的突發(fā)問題，讓相關人員快速發(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。

5 結語

在智能變電站中合理運用繼電保護調試技術，能夠保證智能變電站安全與穩(wěn)定運行工作效果的保證。智能變電站管理者應認識到合理運用繼電保護調試技術對整個智能變電站安全運行效果的影響，從實際情況出發(fā)，將繼電保護自動化技術運用到變電線路保護工作中，保障智能變電站的安全運用效果，更加安全與高效地服務用戶，加快我國電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展步伐。

參考文獻

[1] 王海盈.智能變電站繼電保護調試技術分析[J].大科技，2015（20）：48-49.

[2] 李棟澤，王卷.智能變電站繼電保護調試技術研究[J].科學與信息化，2019（6）：72，78.

[3] 區(qū)均方.智能變電站繼電保護調試技術的研究[J].通訊世界，2017（10）：164-165.