智能變電站繼電保護風險管控流程的研究與分析

陳 江宋 濤袁 月印 欣

（1.國網(wǎng)奎屯供電公司，新疆 奎屯 833200；2.國網(wǎng)新疆電力公司檢修公司，新疆 烏魯木齊 830002）

0 引言

智能變電站與傳統(tǒng)變電站相比，繼電保護二次回路由“看得見、量得著”電纜接線轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡信息流，由此為給繼電保護工作帶來了諸多困難[1-2]。隨著新疆750kV超高壓智能變電站的快速建設，繼電保護專業(yè)人員經(jīng)常直面智能化改、擴建工程二次系統(tǒng)安全風險問題，如何管控作業(yè)風險，制定相應措施正在成為研究熱點。目前國內(nèi)對于智能變電站繼電保護改、擴建工程中安全風險尚缺乏有效的識別、評估和評價，對作業(yè)安全風險管控措施的正確性和可靠性尚沒有典型的工程實踐予以驗證[3-4]。

本文基于專家系統(tǒng)對智能變電站的安全風險進行辨識、評估，創(chuàng)新性的提出了繼電保護作業(yè)現(xiàn)場安全風險管控流程，解決當前檢修企業(yè)風險管理問題，并通過750kV煙墩變合并單元、智能終端更換工作驗證了該風險管控系統(tǒng)的有效性和可靠性。

1 改、擴建工程繼電保護檢修作業(yè)安全風險辨識

智能化變電站繼電保護二次系統(tǒng)在更換、升級、擴建等工作中，如在部分老間隔或新增間隔上的改動，需要生成新的全站系統(tǒng)配置文件（SCD），然后相關配置的IED都要重新下裝已配置的IED描述文件（CID），此時如何確保SCD版本的一致性，與其他正常運行設備通信的安全性以及如何進行試驗保證保護動作的正確性等都必須有明確的規(guī)范。

智能變電站設備之間通信方式采用點對點或者組網(wǎng)方式，需要使用大量的交換機。一旦檢修作業(yè)中誤斷交換機電源、誤碰交換機端口，有可能對整個變電站自動化系統(tǒng)的正常運行帶來極大的影響。這樣，檢修作業(yè)時自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信風險管控就變得尤為重要。

對運行環(huán)節(jié)來說，合并單元、保護裝置、智能終端、交換機等IED設備不再通過點對點的硬接線來進行跳、合操作[5]及上送重要信息，檢修作業(yè)時明顯的安全隔離點將不復存在，裝置的二次安全隔離措施很大程度上將通過裝置內(nèi)的各種軟壓板實現(xiàn)，一旦這些功能壓板、SV、GOOSE壓板設置不當，將會造成極大的運行風險。因此必須對各類壓板的操作有明確的操作規(guī)范標準來確保二次安全措施既全面又細致。

智能變電站保護裝置、智能終端和合并單元以檢修壓板的組合表示不同設備的檢修狀態(tài)，在改、擴建作業(yè)時需要根據(jù)實際情況考慮檢修壓板的投退。

表1 合并單元、保護裝置和智能終端之間的檢修壓板配合

本文采用專家系統(tǒng)進行風險辨識，其優(yōu)點是簡便、易行，在改、擴建工程檢修現(xiàn)場容易實現(xiàn)。其缺點是受辨識人員知識、經(jīng)驗和占有資料的限制，可能出現(xiàn)遺漏[6-7]。因此需要大量繼電保護專家對改、擴建工程檢修作業(yè)前、作業(yè)中、作業(yè)后的動態(tài)、靜態(tài)風險進行辨識，將隱患、風險點的辨識更加細致、具體。辨識出的隱患點、風險因素，為下一步評估作業(yè)安全風險等級、制定預控措施提供基礎支持。

圖1 基于專家系統(tǒng)的智能變電站檢修作業(yè)安全風險辨識流程

總結專家系統(tǒng)對于智能變電站繼電保護檢修作業(yè)的安全風險辨識結果，結論顯示影響變電檢修作業(yè)的風險因素主要有前中期SCD文件管理，作業(yè)中的二次安全措施票管理，智能軟壓板、檢修壓板投退原則管理，網(wǎng)絡通信設備管理4個方面。

2 改、擴建工程繼電保護檢修作業(yè)安全風險權重評估

針對上述4個方面的風險源開展評估，以每一種作業(yè)風險源可能造成的危險后果進行權重劃分：A為發(fā)生人身、電網(wǎng)事故；B為發(fā)生通訊中斷、遙控失敗等一般事故；C為發(fā)生異常信號上送等輕微事故。以概率統(tǒng)計來表示，絕對不可能發(fā)生的事故概率為0，而必然發(fā)生的事故概率為1。然而，從系統(tǒng)安全角度考察，絕對不發(fā)生事故是不可能的，所以人為地將發(fā)生事故的可能性極小的分數(shù)定為0.1，而必然發(fā)生的事故分數(shù)定為1，可能發(fā)生也可能不發(fā)生的定位0.5，因此結合概率統(tǒng)計的安全風險辨識評估表如表2所示。

綜合評價結果顯示，在SCD文件，二次安全措施票，智能軟壓板、檢修壓板投退，網(wǎng)絡通信設備管理4個方面中，SCD文件管理、二次安全措施票管理占據(jù)較大權重，而智能軟壓板、檢修壓板投退及網(wǎng)絡通信設備管理占據(jù)次要位置。

3 改、擴建工程繼電保護檢修作業(yè)風險管控措施

為確保智能變電站改、擴建工程繼電保護作業(yè)安全、高質(zhì)，根據(jù)風險情況提出風險控制的技術措施。

1）SCD 管理環(huán)節(jié)

SCD文件作為智能站二次系統(tǒng)設計的核心，應嚴格明確設計、驗收、運行管理的工作職責和界面分工，做到工程建設與生產(chǎn)運行的全面銜接。相關專業(yè)需變動SCD文件必須事先告知繼電保護專業(yè)，征得許可后方能更改。

2）典型二次安全措施票，智能壓板投退原則

編制智能變電站典型二次安全措施票及智能壓板投退原則，修改二次運行規(guī)程，對作業(yè)中可能出現(xiàn)的異常情況寫入標準化作業(yè)指導書和風險管控卡中，滿足現(xiàn)場檢修作業(yè)要求。

表2 安全風險辨識評估表

3）自動化通信設備管理

全站GOOSE交換機、裝置、錄波器、故障信息管理系統(tǒng)的IP地址、子網(wǎng)掩碼、MAC地址等設備參數(shù)交換機等設備參數(shù)應全部納入繼電保護專業(yè)管理，交換機屏柜上粘貼端口圖實對應表，并注明調(diào)試端口[8]。檢修工作前后投入核對使用版本后，并要有簡要的修試記錄。

認真落實完各項保證安全的風險管控措施后，可以保證改、擴建工程檢修工作安全、優(yōu)質(zhì)完成。

4 改、擴建工程繼電保護檢修作業(yè)風險管控實例

以750 kV煙墩變電220系統(tǒng)合并單元、智能終端更換工作為例，繼電保護檢修工作人員對作業(yè)現(xiàn)場風險點進行辨識，得出以下措施：

1）保護回路上實施多重安措，有明顯電氣斷電的電氣回路執(zhí)行單重安措。

2）做好智能組件柜內(nèi)的安措，防止運行設備誤動。

3）檢修過程中檢修壓板、智能軟壓板等嚴格按照典型投退原則執(zhí)行。

4）如需要拔插交換機、光纖端口，需認真記錄原始狀態(tài)。

5）嚴格執(zhí)行標準化作業(yè)指導書，風險控制措施卡中的控制措施。風險辨識評估后采取切實有效的風險管控措施，保證了此次更換工作順利完成。

5 結語

隨著新疆智能變電站的快速發(fā)展，改、擴建工程現(xiàn)場繼電保護作業(yè)安全風險管控措施已經(jīng)成為企業(yè)持續(xù)發(fā)展的基石。本文研究了智能變電站繼電保護檢修作業(yè)安全風險辨識、評估和控制的技術，提出了智能變電站繼電保護檢修作業(yè)風險辨識、風險評估、落實相應的安全風險管控措施。本文通過750kV煙墩變合并單元、智能終端改造工作驗證了安全風險管控流程的有效性和可靠性，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供了保障。

［1］國家電網(wǎng)公司.國家電網(wǎng)公司供電企業(yè)安全風險評估規(guī)范[M].北京:中國電力出版社,2008.

［2］譚忠富,李曉軍,王成文,等.電力企業(yè)風險管理理論與方法[M].北京:中國電力出版社,2006.

［3］易永輝,曹一家,張金江,等.基于IEC 61850標準的新型集中式IED研究[J].電力系統(tǒng)自動化,2008,32(12):36-40.

［4］孫一民,李延新,黎強,等.分階段實現(xiàn)數(shù)字化變電站系統(tǒng)的工程方案[J].電力系統(tǒng)自動化,2007,31(5):90-93.

［5］高翔,張沛超.數(shù)字化變電站的主要特征和關鍵技術[J].電網(wǎng)技術,2006,30(23):67-71,87.

［6］張文泉,胡慶輝,張愛軍.電力企業(yè)全面風險管理探究[J].電力技術經(jīng)濟,2007,19(2):61-65.

［7］張躍麗,陳幸瓊,王承民,等.智能變電站二次系統(tǒng)可靠性評估[J].電網(wǎng)與清潔能源,2012,28(11):7-12.

［8］童潔,陳曉剛,侯偉宏.智能變電站不停電電力系統(tǒng)繼電保護校驗技術[J].水電能源科學,2012,30(7):218-221.