智能化變電站繼電保護(hù)調(diào)試研究及應(yīng)用

黃志成

（清遠(yuǎn)市電創(chuàng)電力工程安裝有限公司，廣東清遠(yuǎn) 511517）

智能化變電站繼電保護(hù)調(diào)試研究及應(yīng)用

黃志成

（清遠(yuǎn)市電創(chuàng)電力工程安裝有限公司，廣東清遠(yuǎn) 511517）

結(jié)合當(dāng)前智能化變電站的實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的概述，并對(duì)繼電保護(hù)調(diào)試方法進(jìn)行了探討和分析，同時(shí)結(jié)合實(shí)例對(duì)調(diào)試問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)。

智能化變電站；繼電保護(hù)；調(diào)試；應(yīng)用分析

1 智能化變電站概述

智能化變電站中主要是積極采用光電技術(shù)，此外，其較之傳統(tǒng)的變電站，將信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行了充分融合，特別是針對(duì)二次系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，運(yùn)用信息應(yīng)用模式，可有效幫助變電站發(fā)生顯著變化，與此同時(shí)，這也是推動(dòng)電氣量數(shù)字化輸出的關(guān)鍵。通過(guò)相關(guān)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，可促使電力系統(tǒng)信息將各個(gè)環(huán)節(jié)均聯(lián)系到統(tǒng)一的模塊上，再充分利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)即可快速實(shí)現(xiàn)信息交互[1]。

在設(shè)備上，將以往的TV與TA的方式拋棄，運(yùn)用新型的數(shù)字化互感器，使得低功耗與緊湊的特點(diǎn)更加顯著，在數(shù)據(jù)采集時(shí)主要依靠以太網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，并基于此來(lái)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的傳輸，進(jìn)行統(tǒng)一的信息建模。該技術(shù)特征主要包括以下幾方面。

（1）分布化的系統(tǒng)分層：該系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)分布式配置上具有非常重要的意義，在該系統(tǒng)中其配置是將其面向?qū)ο?，同時(shí)通過(guò)運(yùn)用CPU模式來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)作，這一因素直接決定了各個(gè)裝置都必須具備相應(yīng)的處理能力。

（2）數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集：為了使得數(shù)字化信號(hào)能夠被及時(shí)采集，需要采用光電式互感器，這不僅能夠使隔離的一二次系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效連接，同時(shí)也能夠使所需要測(cè)量的數(shù)據(jù)精度得到進(jìn)一步的提高，并使其能夠更好地用于信息集成化。

（3）網(wǎng)絡(luò)化的信息交互：各個(gè)變電站在進(jìn)行相互的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，主要是經(jīng)由間隔層與智能傳感器之間存在的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的交互，各個(gè)層內(nèi)部的信息來(lái)實(shí)現(xiàn)通信和交換[2]。

2 智能變電站的優(yōu)點(diǎn)

2.1 設(shè)備智能化

二次接線的簡(jiǎn)化，測(cè)控/保護(hù)裝置內(nèi)部不再需要A/D變換等繁雜的輸入/輸出回路，可縮短安裝周期，提高設(shè)備可靠性。光電技術(shù)在一次設(shè)備中的應(yīng)用，從A/D轉(zhuǎn)換單元到就地控制柜、間隔層測(cè)控/保護(hù)單元，直至站控層設(shè)備，全部采用光纖通信方式。光通信技術(shù)的應(yīng)用，使電纜數(shù)目大幅減少，縮短安裝周期，提高站內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。因此一次設(shè)備智能化、小型化，減小變電站集控室面積卻提高了精度測(cè)量。

2.2 智能化高級(jí)應(yīng)用

當(dāng)前傳統(tǒng)的變電站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，但是相對(duì)于電力調(diào)度來(lái)說(shuō)也是被動(dòng)的，而智能變電站可以與調(diào)度機(jī)構(gòu)及時(shí)便捷地互動(dòng)。智能變電站采集的數(shù)據(jù)是全景式的，因而信息量非常大，但是這些數(shù)據(jù)通過(guò)站內(nèi)的信息一體化平臺(tái)以及變電站自動(dòng)化系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用模塊，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的挖掘、分析，實(shí)現(xiàn)智能告警、順序控制、設(shè)備狀態(tài)可視化、事故綜合分析決策等。

智能化變電站更加強(qiáng)調(diào)通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息數(shù)字化以及資源共享。除此之外，其還具有結(jié)構(gòu)緊湊、功能集成以及狀態(tài)可視等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使得變電站的升級(jí)、維護(hù)、改造等更加容易，可以說(shuō)是變電站的歷史性跨越。

3 智能變電站中繼電保護(hù)調(diào)試方法

3.1 保護(hù)裝置元件的調(diào)試

首先對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查，在明確各個(gè)插件均完整且良好時(shí)，再開展調(diào)試保護(hù)。在檢查的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意其是否出現(xiàn)端子排以及壓板松動(dòng)等現(xiàn)象，而在進(jìn)行交直流回路絕緣的檢查時(shí)，首先需要將電源切斷，并及時(shí)將全部的邏輯插件從中拔出。

而在實(shí)施零漂的檢查過(guò)程中，需要采取端子排內(nèi)短接，并切斷相應(yīng)電流回路，再進(jìn)行電壓以及電流零漂值的觀察。在實(shí)施采樣精度試驗(yàn)的過(guò)程中，應(yīng)確保端子排有交流電流和交流電壓經(jīng)過(guò)，注意觀察采樣值，使測(cè)定的數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)誤差能夠控制到5%范圍內(nèi)。

在對(duì)開關(guān)量進(jìn)行檢查的過(guò)程中，還需要根據(jù)各個(gè)情況進(jìn)行模擬，使輸出接點(diǎn)能夠給予相應(yīng)的反應(yīng)，便于對(duì)各種輸出接點(diǎn)的動(dòng)作進(jìn)行有效測(cè)量[3]。

在實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)檢查之后，應(yīng)當(dāng)對(duì)保護(hù)定值進(jìn)行校驗(yàn)，其中應(yīng)當(dāng)包含：距離保護(hù)定值的校驗(yàn)、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)定值的校驗(yàn)、零序反時(shí)限過(guò)流保護(hù)定值的校驗(yàn)、PT斷線相過(guò)流、零序定時(shí)限過(guò)流保護(hù)定值的校驗(yàn)、工頻變化量距離定值的校驗(yàn)等。在完成各項(xiàng)定值校驗(yàn)之后，對(duì)光纖通道的聯(lián)調(diào)進(jìn)行校驗(yàn)，在聯(lián)調(diào)前，還應(yīng)當(dāng)對(duì)光纖聯(lián)通的可靠性進(jìn)行檢查，若在這個(gè)階段發(fā)現(xiàn)有縱聯(lián)通道異常的現(xiàn)象，這是需要觀察其是否熄滅，避免縱聯(lián)通道異?，F(xiàn)場(chǎng)的出現(xiàn)。在對(duì)光纖通道進(jìn)行調(diào)試的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)采取以下兩種方法：兩側(cè)裝置縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)功能以及差流的檢查和對(duì)側(cè)電流的聯(lián)調(diào)。

3.2 通道調(diào)試

在對(duì)通道進(jìn)行調(diào)試前，首先應(yīng)當(dāng)判斷其狀態(tài)，并對(duì)光纖通道的情況進(jìn)行觀察，必須確保其良好才能夠給予其相應(yīng)的保護(hù)，若在該裝置中，并沒(méi)有發(fā)生縱聯(lián)通道異常的現(xiàn)象時(shí)，此時(shí)其異常燈必然處在熄滅的狀態(tài)下，此時(shí)，與此相關(guān)的通道狀態(tài)技術(shù)，則同樣能夠繼續(xù)保持恒定狀態(tài)[4]。與此同時(shí)，在調(diào)試之前應(yīng)當(dāng)對(duì)光纖頭進(jìn)行有效的清潔處理，若有其他設(shè)備連接在該通道中，此時(shí)需要對(duì)接地情況進(jìn)行觀察，確認(rèn)良好之后即可根據(jù)相關(guān)要求來(lái)完成接線，在接線時(shí)，還需要結(jié)合不同的設(shè)備給予不同的選擇，此外，還應(yīng)當(dāng)將不同的接地網(wǎng)分開。

復(fù)用通道調(diào)試與光纖通道調(diào)試是最主要的兩種通道調(diào)試，其中復(fù)用通道調(diào)試主要是根據(jù)裝置的發(fā)光功率來(lái)完成檢查，并注意對(duì)通道插件上的標(biāo)稱值進(jìn)行觀察，了解其是否已經(jīng)滿足要求。在對(duì)光纖收信率進(jìn)行檢查的過(guò)程中，還應(yīng)當(dāng)對(duì)收信裕度進(jìn)行核查。在操作的過(guò)程中運(yùn)用通信內(nèi)時(shí)鐘，應(yīng)當(dāng)對(duì)本側(cè)以及對(duì)側(cè)的識(shí)別碼進(jìn)行觀察，了解其是否進(jìn)行了統(tǒng)一設(shè)置，同時(shí)，還需要對(duì)裝置中縱聯(lián)通道的異常警告信號(hào)進(jìn)行查看，若不存在異常警告，則表明其通道處于正常狀態(tài)。

3.3 GOOSE調(diào)試

在對(duì)菜單欄進(jìn)行調(diào)試，應(yīng)當(dāng)結(jié)合GOOSE的報(bào)文統(tǒng)計(jì)和通信狀態(tài)對(duì)其進(jìn)行配置。若僅是根據(jù)GOOSE的發(fā)送功能來(lái)進(jìn)行調(diào)試，那么所涉及的八大模塊均能夠進(jìn)行有效支撐，而為了更好地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的便捷性，則需要采取12個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)當(dāng)發(fā)送壓板退出時(shí)，那么GOOSE的相關(guān)信息也將因此被清除。

在進(jìn)行信息的發(fā)送過(guò)程時(shí)，開入信息和GOOSE發(fā)送信息是最主要的兩個(gè)方面。與此同時(shí)，GOOSE自身的接收功能也非常情況大，例如：在PCS-931中，23項(xiàng)GOOSE信號(hào)能夠被成功接收，但為了更加便于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，PCS-931往往需要是采用GOOSE開入為其本身接收的信號(hào)。

4 調(diào)試問(wèn)題應(yīng)用案例分析

在采用GOOSE連線的智能化變電站中，其相對(duì)接收方來(lái)說(shuō)，僅僅只花費(fèi)其中非常小的一部分，再通過(guò)GOOSE來(lái)實(shí)現(xiàn)連線，這就能夠使所接收的相關(guān)信號(hào)得到更好的了解，在經(jīng)由GOOSE連線來(lái)完成配置，接收方就能夠給予外部信號(hào)相應(yīng)的添加處理，與此同時(shí)，相同的兩個(gè)內(nèi)部信號(hào)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)與兩個(gè)外部信號(hào)相連接的，當(dāng)然相同的外部信號(hào)，也是不能夠與兩個(gè)內(nèi)部信號(hào)相連接的。通過(guò)日志窗口能夠詳細(xì)了解GOOSE聯(lián)系的相關(guān)情況，再根據(jù)需要給予內(nèi)部信息號(hào)適當(dāng)?shù)奶砑印?/p>

現(xiàn)結(jié)合需要對(duì)某220 kV線路保護(hù)裝置的開入量通道進(jìn)行測(cè)試，首先運(yùn)用智能化繼電保護(hù)校驗(yàn)儀來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)結(jié)果了解到該線路中存在閉鎖重合閘開入量以及遠(yuǎn)方跳閘的情況，采用檢驗(yàn)儀對(duì)該線路的線路進(jìn)行保護(hù)，但其保護(hù)裝置中并不存在相應(yīng)的開入信息。

針對(duì)這一情況，首先對(duì)效驗(yàn)儀的61850配置進(jìn)行檢查[3]，在通過(guò)多次反復(fù)的校驗(yàn)之后，了解到配置并不存在較大問(wèn)題，與此同時(shí)，光網(wǎng)口燈也在不停的閃爍，這表明在該線路中硬件口能夠正常地進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送。再對(duì)模型文件的配置進(jìn)行分析，其后將母差的模型文件打開，發(fā)現(xiàn)其中能夠查找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)成員和數(shù)據(jù)集成成員。

再依次對(duì)本次研究線路的二出口節(jié)點(diǎn)進(jìn)行查找，將線路保護(hù)的模型文件打開。觀察到母差模型文件與關(guān)聯(lián)的External signal IED Name與Exter?nal Signal Reference Name并無(wú)任何出入，在這個(gè)階段，再次查看了母差模型文件，仔細(xì)分析后了解到有兩個(gè)同樣的跳閘數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)在出口處，其分別命名為dscGOOSE與dscGOOSE1，這時(shí)再次查找母差GOOSE數(shù)據(jù)，了解到只存在dsc?GOOSE1，這充分說(shuō)明，dscGOOSE1才是這個(gè)線路的數(shù)據(jù)。故此時(shí)認(rèn)為可能由于名稱不一致致使GOOSE開入出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

通過(guò)對(duì)保護(hù)裝置說(shuō)明書進(jìn)行翻查之后，發(fā)現(xiàn)該線路中，所運(yùn)用的線路保護(hù)裝置，可不對(duì)GOOSE的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和校對(duì)，并且在數(shù)據(jù)集名中也應(yīng)當(dāng)采取這種來(lái)進(jìn)行判別，面對(duì)這種情況，一旦有名稱不一致的現(xiàn)象，那么就會(huì)致使線路出現(xiàn)開入閉鎖情況，當(dāng)然也就無(wú)法進(jìn)行正確的顯示。

在對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行排查的過(guò)程中，不難發(fā)現(xiàn)，智能化變電站的繼電保護(hù)裝置調(diào)試是一種基于配置文件的工程，其大量的測(cè)試問(wèn)題都相當(dāng)于一個(gè)隱形的問(wèn)題，傳統(tǒng)的電纜線能夠較為直觀地查找到問(wèn)題的地點(diǎn)和根源，而智能化變電站繼電保護(hù)在出現(xiàn)調(diào)試問(wèn)題時(shí)，往往需要采取相應(yīng)的過(guò)程控制，對(duì)存在的各種可能性問(wèn)題進(jìn)行一一排查。與此同時(shí)，在對(duì)各項(xiàng)試驗(yàn)進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)所擬定的要求來(lái)對(duì)其進(jìn)行執(zhí)行，以免導(dǎo)致隱蔽問(wèn)題被疏漏的情況出現(xiàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

在本次研究中主要對(duì)智能化變電站繼電保護(hù)調(diào)試進(jìn)行了充分的分析，在文中對(duì)調(diào)試方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，同時(shí)結(jié)合實(shí)例深入分析了在進(jìn)行調(diào)試時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的各種問(wèn)題，同時(shí)根據(jù)問(wèn)題提出了相關(guān)指導(dǎo)措施。運(yùn)用數(shù)字與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的繼電保護(hù)測(cè)試儀，以現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)配置為原則，在計(jì)算機(jī)上可對(duì)其相應(yīng)狀態(tài)信息進(jìn)行顯示，使其可操作性和實(shí)時(shí)性得到更好的展現(xiàn)[3]。

［1］陳彩鳳.智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法及其應(yīng)用探析［J］.企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2013，8（16）：28-30.

［2］倪登榮，倪曉琴.芻議智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法與應(yīng)用［J］.信息通信，2013，10（15）：100-103.

［3］趙春利.基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化變電站繼保測(cè)試系統(tǒng)研究［J］.硅谷，2012，8（15）：11-12.

Intelligent Substation Relay Protection Testing Research and Application

HUANG Zhi-cheng
（Qingyuan Electric and Electric Power Engineering Installation Co.，Ltd.，Qingyuan 511517，China）

Combined with the current situation of intelligent substation，the paper makes a simple overview，discusses relay protection testing methods，analyzes with examples，and summarizes the problems in debugging.

intelligent substation；relay protection；commissioning；application analysis

TM77

：A

：1009－9492(2014)12－0120－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.12.029

黃志成，男，1986年生，廣東清新人，大學(xué)本科，助理工程師。研究領(lǐng)域：繼電保護(hù)。

(編輯：向 飛)

2014－06－30