數(shù)字化變電站繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)要點(diǎn)探討

苑杰

[摘要]伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，對(duì)于電力的需求也日益增大。作為電網(wǎng)中的重要節(jié)點(diǎn)，變電站關(guān)系著電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。鑒于傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置已經(jīng)難以適應(yīng)日趨復(fù)雜的電力系統(tǒng)發(fā)展，在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)日新月異的前提下，數(shù)字化變電站繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)應(yīng)需求而生，成為我國(guó)電力系統(tǒng)安全發(fā)展過(guò)程中必不可少的重要一環(huán)。從傳統(tǒng)繼電保護(hù)的缺失入手，探討數(shù)字化變電站繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)的創(chuàng)新要點(diǎn)。

[關(guān)鍵詞]數(shù)字化變電站；繼電保護(hù)；測(cè)試技術(shù)

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.42.130

自改革開(kāi)始，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展一直處于高速增長(zhǎng)狀態(tài)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提高了對(duì)電力的需求。一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)導(dǎo)致重大安全事故，造成難以預(yù)估的損失。在電力系統(tǒng)中，經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題便是變電站繼電保護(hù)部分。所以，引入數(shù)字化變電站繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)以適應(yīng)日益復(fù)雜的電力系統(tǒng)發(fā)展成為必然趨勢(shì)。那么，這種新型的繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)到底有什么優(yōu)勢(shì)能夠保障電力系統(tǒng)安全順利的運(yùn)行呢？

1傳統(tǒng)繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)的缺失

傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置發(fā)揮功能的方式是通過(guò)物理接線，所以它的保護(hù)功能測(cè)試是由測(cè)試人員利用測(cè)試儀通過(guò)模擬裝置電流電壓的輸入量和開(kāi)關(guān)量進(jìn)入回路，然后進(jìn)行故障計(jì)算后如果滿足動(dòng)作判據(jù)就會(huì)輸出跳閘命令，驅(qū)動(dòng)繼電器閉合觸點(diǎn)。工作人員會(huì)根據(jù)情況判斷變電站的穩(wěn)定性，并為之做出相應(yīng)調(diào)整以保障電力系統(tǒng)平穩(wěn)安全運(yùn)行[1]。這種測(cè)試技術(shù)操作較為麻煩，在電力系統(tǒng)尚未發(fā)展壯大時(shí)運(yùn)用還足夠支撐。

自從IEC61850標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始實(shí)施，傳統(tǒng)繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)不再適用。人力物力的消耗，操作效率低，它所存在的缺點(diǎn)讓它在面對(duì)日益繁雜、日益龐大的電力系統(tǒng)時(shí)出現(xiàn)了處處局限的場(chǎng)面，很多曾經(jīng)被忽視的小毛病也被放大了呈現(xiàn)出來(lái)。各種智能電氣設(shè)備不斷投入應(yīng)用，變電站自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入了數(shù)字化的新階段。將數(shù)字化測(cè)試技術(shù)投入使用來(lái)采集信息，能夠提高對(duì)于變電站工作性能測(cè)試的準(zhǔn)確度，并且數(shù)字化測(cè)試所具備的及時(shí)性能夠及時(shí)反映數(shù)字化變電站的運(yùn)行狀況，便于測(cè)試人員隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取措施解決，進(jìn)一步確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

2數(shù)字化變電站繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)要點(diǎn)分析

作為龐大電力系統(tǒng)組成中的重要部分，繼電保護(hù)裝置的作用可以說(shuō)是極為重要的。當(dāng)今發(fā)展形勢(shì)下我們需要的是一種能夠保證機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)正常，同時(shí)還能針對(duì)故障現(xiàn)象做出及時(shí)示警的高級(jí)測(cè)試技術(shù)，在這種大前提下數(shù)字化變電站繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字化變電站是在IEC-61850 的通信規(guī)范基礎(chǔ)之上建立的由電子式互感器、智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建而成的，性能穩(wěn)定可靠，運(yùn)行安全經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化變電站[2]。那么，與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)相比，創(chuàng)建數(shù)字化變電站的繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)又該具備什么樣的要點(diǎn)呢？

2.1適用性

首先要說(shuō)的一點(diǎn)就是測(cè)試技術(shù)的適用性。保障測(cè)試適用性，也就是保障測(cè)試能夠被廣泛地應(yīng)用于國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)中，為電力系統(tǒng)健康發(fā)展出力。在這一方面我們可以以有效的通信標(biāo)準(zhǔn)作為運(yùn)行支持的依據(jù)，針對(duì)于當(dāng)前在網(wǎng)絡(luò)實(shí)施傳輸中支持運(yùn)用的通信標(biāo)準(zhǔn) IEC1580-9-2，可以共享采樣值的數(shù)據(jù)資源，從數(shù)字化變電站的未來(lái)發(fā)展來(lái)看，這也是很重要的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)[3]。只要裝置能夠達(dá)到基本測(cè)試要求，就可以通過(guò)適用性而達(dá)到共享，可以滿足各種不同型號(hào)的設(shè)備需求，對(duì)于設(shè)備檢測(cè)而言這是極為方便的。從這一點(diǎn)我們可以看出數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)適用性之重要。

2.2實(shí)時(shí)性

數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)運(yùn)作的一般流程為采樣數(shù)據(jù)打包、GOOSE 報(bào)文發(fā)送解析等，每個(gè)通信接口間的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間都是對(duì)數(shù)字化繼電保護(hù)技術(shù)裝置的性能的直接反應(yīng)。動(dòng)作持續(xù)久系統(tǒng)性能差，這是直觀能夠感受到的。想要確保測(cè)試技術(shù)裝置的實(shí)時(shí)性，我們就需要運(yùn)用科學(xué)化手段去控制和計(jì)算通信接口的處理時(shí)間，確保設(shè)備運(yùn)作時(shí)間的數(shù)據(jù)與繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)相吻合。增強(qiáng)保護(hù)信息的傳遞速率，來(lái)保證測(cè)試技術(shù)采集數(shù)據(jù)的及時(shí)性和有效性。

2.3同步性

所謂同步，是指在數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置和數(shù)字保護(hù)設(shè)備傳輸數(shù)字信號(hào)過(guò)程中測(cè)試系統(tǒng)的同步性，這是非常需要注意的一點(diǎn)。在測(cè)試采集電壓及電流信號(hào)數(shù)據(jù)時(shí)選擇相同的采樣點(diǎn)，防止因?yàn)椴杉恢貌幌嗤霈F(xiàn)誤差，這也是我們判斷繼電保護(hù)技術(shù)裝置性能的重要根據(jù)。與此同時(shí)，還要注意保證所采集數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，幅值和相位上的微誤差都會(huì)降低保護(hù)技術(shù)裝置的性能判斷，更嚴(yán)重者還會(huì)造成系統(tǒng)判斷失誤，甚至引發(fā)更嚴(yán)重的后果。由此可見(jiàn)，在測(cè)試過(guò)程中保持同步性的重要。

2.4規(guī)模性

數(shù)字化變電站在進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)，為了保證數(shù)字化變電站中二次系統(tǒng)整體檢測(cè)的準(zhǔn)確性，系統(tǒng)應(yīng)該同時(shí)確保多項(xiàng)數(shù)字保護(hù)裝置共同連接。一方面可以保證測(cè)試信息傳遞順暢，另一方面也為系統(tǒng)性能測(cè)試的結(jié)果分析提供了數(shù)據(jù)方面的支持。目前從我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，在不斷地更新發(fā)展之下，我國(guó)電力系統(tǒng)已經(jīng)頗具規(guī)模，從整體運(yùn)行流暢的程度來(lái)看，規(guī)模不可小覷。

數(shù)字化變電站繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)，在一定程度上能夠減少在正常作業(yè)中操作人員由于安全意識(shí)較差或未能嚴(yán)格遵守相關(guān)操作規(guī)定等原因而導(dǎo)致的繼電保護(hù)故障，更好地保護(hù)電力系統(tǒng)的正常安全運(yùn)作。

3數(shù)字化變電站繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)分析

數(shù)字化變電站測(cè)試手段是數(shù)字化變電站進(jìn)行長(zhǎng)期使用和數(shù)字化技術(shù)延續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和前提條件。我國(guó)的電力系統(tǒng)發(fā)展一直處于平穩(wěn)中壯大的狀態(tài)，它的發(fā)展淘汰了許多傳統(tǒng)電力技術(shù)，在當(dāng)前的情勢(shì)下，數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試雖然已經(jīng)投入運(yùn)行，技術(shù)部門也仍然在不斷地對(duì)它進(jìn)行創(chuàng)新開(kāi)發(fā)。但從當(dāng)前形勢(shì)看，我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展仍普遍存在著“重開(kāi)發(fā)研究，輕已開(kāi)發(fā)技術(shù)測(cè)試”的問(wèn)題。這樣的做法為我國(guó)電力系統(tǒng)的行業(yè)發(fā)展帶來(lái)了許多負(fù)面影響。事實(shí)上，我們需要通過(guò)反復(fù)測(cè)試，從中發(fā)現(xiàn)技術(shù)更新中存在的問(wèn)題和不足，并及時(shí)作出相應(yīng)的技術(shù)調(diào)整和改善。但是當(dāng)前的數(shù)字化變電站系統(tǒng)測(cè)試本身就存在諸多問(wèn)題，如設(shè)備類型多樣、型號(hào)繁多、規(guī)約復(fù)雜等。這些問(wèn)題都為測(cè)試技術(shù)的研究帶來(lái)了很多困難。如果重開(kāi)發(fā)輕測(cè)試的現(xiàn)象一直得不到足夠重視，那么勢(shì)必會(huì)為電力系統(tǒng)發(fā)展帶來(lái)數(shù)不清的隱患，這些問(wèn)題急需獲得重視并且得到處理。

就當(dāng)前數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置測(cè)試技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)看來(lái)，目前現(xiàn)有的測(cè)試設(shè)備還不能滿足數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試的全部需求[4]。必須要加強(qiáng)對(duì)裝置測(cè)試技術(shù)的研究，在研究樣本和開(kāi)發(fā)測(cè)試方面要進(jìn)行細(xì)化分析。逐步研制可以滿足數(shù)字化閉環(huán)測(cè)試需求的測(cè)試裝置。其實(shí)通過(guò)研究數(shù)字化變電站的特點(diǎn)，我們不難發(fā)現(xiàn)只要符合IEC-61850 標(biāo)準(zhǔn)，變電站二次設(shè)備就可以直接無(wú)縫接入變電站局域網(wǎng)，應(yīng)用非常方便。所以基于相同通信標(biāo)準(zhǔn)，繼續(xù)研究測(cè)試方法，如果能夠研究出滿足裝置發(fā)展的測(cè)試方法，以后的測(cè)試將會(huì)變得更加簡(jiǎn)便，這樣也可以保障電力系統(tǒng)進(jìn)一步的深入發(fā)展。

4結(jié)論

在當(dāng)前的情況下，高科技仍然在不斷發(fā)展并且日漸成熟，電力系統(tǒng)數(shù)字化和自動(dòng)化發(fā)展的速度也在持續(xù)加快，繼電保護(hù)技術(shù)雖然遇到了諸多問(wèn)題與挑戰(zhàn)，但仍是在曲折中不斷創(chuàng)新發(fā)展。社會(huì)科技的發(fā)展趨勢(shì)明顯是傾向于數(shù)字化以及信息化，數(shù)字化變電站繼電保護(hù)測(cè)試是數(shù)字化變電站能夠正常使用的保障，也是數(shù)字化變電裝置技術(shù)更新發(fā)展的前提要求。為了更好地適應(yīng)發(fā)展需求，推進(jìn)數(shù)字化變電站的發(fā)展，完善繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)是必須要得到足夠重視的環(huán)節(jié)。

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