智能變電站繼電保護(hù)二次安全措施的規(guī)范化管理

曹萌　周海娟　孫嘉翼

【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平進(jìn)一步提高，智能變電站建設(shè)也逐步完善。大量智能變電站投入使用之后，使得繼電作業(yè)方式開始出現(xiàn)變化，針對(duì)二次系統(tǒng)安全性工作的研究也逐漸深化?？梢娭悄茏冸娬纠^電保護(hù)二次安全措施的規(guī)范化管理十分重要。結(jié)合智能變電站基本結(jié)構(gòu)實(shí)際情況，探析數(shù)字化保護(hù)措施與常規(guī)危機(jī)措施之間的區(qū)別關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上綜合分析二次安全措施變化情況。

【關(guān)鍵詞】智能變電站；繼電保護(hù)；二次安全措施

智能變電站技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化、智能化建設(shè)的重要方向，同樣也代表了未來(lái)變電站的發(fā)展趨勢(shì)。智能變電站集合了電網(wǎng)六大環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)，更是電壓轉(zhuǎn)換、接收以及分配輸出的關(guān)鍵所在。因此，智能變電站技術(shù)對(duì)于智能電網(wǎng)具有十分重要的意義。依據(jù)國(guó)家電網(wǎng)智能電網(wǎng)建設(shè)重要部署，電網(wǎng)建設(shè)需要全面推行智能電網(wǎng)建設(shè)。各省電網(wǎng)公司也根據(jù)本省實(shí)際情況不失時(shí)機(jī)的推廣智能電網(wǎng)。

一、變電站保護(hù)方式比較

（一）保護(hù)結(jié)構(gòu)比較

常規(guī)變電站在繼電保護(hù)工作方面主要采用的是一種充分利用實(shí)際電網(wǎng)環(huán)境的組態(tài)模式。智能變電站在這個(gè)過(guò)程中則是基于過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境形成的過(guò)程層跨間隔的信息共享方式。也就是說(shuō)，智能化變電站進(jìn)行繼電保護(hù)需要充分結(jié)合保護(hù)功能模塊，形成靈活的組態(tài)模式。從而真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)形態(tài)并不依賴于裝置本身存在，而是決定于保護(hù)以及網(wǎng)絡(luò)性能情況。

常規(guī)變電站微機(jī)保護(hù)裝置從內(nèi)容上看主要包括五個(gè)方面：模擬量輸入部分、A/D轉(zhuǎn)換部分、保護(hù)邏輯處理部分、開關(guān)量部分以及人機(jī)對(duì)話部分（具體內(nèi)容如圖1所示）。

在進(jìn)行合并單元的過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)網(wǎng)站全站模擬量信息的充分共享，相關(guān)保護(hù)、控制裝置需要的電流以及數(shù)據(jù)則都來(lái)自于合并單元。保護(hù)裝置在這個(gè)過(guò)程中主要職能負(fù)責(zé)對(duì)邏輯運(yùn)算環(huán)節(jié)的保護(hù)。這種條件下，智能終端作為接口，能夠完成整間隔的開關(guān)與斷路設(shè)備控制，并完成信息數(shù)據(jù)的采集。保護(hù)裝置與合并單元、智能終端的連接采用“直采直跳”方式，保護(hù)裝置之間的聯(lián)閉鎖信息、失靈啟動(dòng)等信息采用面向通用對(duì)象的變電站事件（generic object oriented substation event，GOOSE）網(wǎng)絡(luò)傳輸方式。

（二）二次回路

常規(guī)危機(jī)保護(hù)主要采用二次電纜對(duì)接相關(guān)一、二次設(shè)備，并在此基礎(chǔ)上形成不同的復(fù)雜的二次回路形式。與此同時(shí)，不同保護(hù)屏柜的聯(lián)系也主要通過(guò)端子排二次電纜完成的。智能變電站當(dāng)中主要采用的是光纖或者是網(wǎng)絡(luò)形式，以此能夠優(yōu)化傳統(tǒng)二次電纜。這個(gè)過(guò)程中過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)就能夠充分實(shí)現(xiàn)二次回路多項(xiàng)功能。由此可以發(fā)現(xiàn)，智能變電站繼電保護(hù)二次回路設(shè)計(jì)相對(duì)于常規(guī)變電站設(shè)計(jì)已經(jīng)發(fā)生了根本性變化。智能變電站各個(gè)層次實(shí)現(xiàn)條件主要采用光纖或者是網(wǎng)絡(luò)方式，通信形式是網(wǎng)絡(luò)傳輸基礎(chǔ)上的數(shù)字信號(hào)。這個(gè)過(guò)程中，二次回路當(dāng)中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電纜連接逐漸被光纜取代，也就已經(jīng)不再存在傳統(tǒng)“端子”生存環(huán)境了。

二、智能變電站的繼電保護(hù)二次安全措施規(guī)范化管理的實(shí)現(xiàn)

傳統(tǒng)變電站繼電保護(hù)二次安全措施不能適應(yīng)智能變電站發(fā)展需要，因此，需要在依據(jù)智能變電站繼電保護(hù)發(fā)展需要，結(jié)合相關(guān)規(guī)范性管理方式，對(duì)具體繼電二次安全措施提供相關(guān)合理建議。本文主要從三個(gè)方面對(duì)二次回路安全工作加以分析：

（一）“投檢修態(tài)”壓板

“投檢修態(tài)”壓板需要將裝置當(dāng)中的報(bào)文“test”，目的是傳遞其他設(shè)備本裝置正處于檢修中的信息，收到這個(gè)信息的其他裝置雖然仍然和它有信息交換，但是不再互相操作。只有檢修態(tài)設(shè)備之間可以互相操作。

“投檢修態(tài)”壓板至關(guān)重要，是智能變電站二次安全措施當(dāng)中十分重要的一項(xiàng)內(nèi)容。從功能上看，“投檢修態(tài)”相當(dāng)于二次安全檢修措施當(dāng)中的最基本防線。當(dāng)前，有不少生產(chǎn)廠家在進(jìn)行裝置板面生產(chǎn)過(guò)程中，往往缺少明確的信號(hào)提示，只是對(duì)壓板狀態(tài)進(jìn)行簡(jiǎn)單反映，這就造成了從事保護(hù)工作的人員工作難度增加。投檢修態(tài)壓板如果出現(xiàn)接觸不良或者是壓板連續(xù)出現(xiàn)引線方面的松動(dòng)，可能就會(huì)造成壓板工作位置的錯(cuò)位，甚至影響實(shí)際工作的需要?；谶@種情況，繼電保護(hù)生產(chǎn)廠家應(yīng)當(dāng)充分重視這些問(wèn)題，在裝置設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)為保護(hù)板面設(shè)計(jì)醒目位置，以此提示工作人員實(shí)際工作狀態(tài)。

（二）軟壓板投退

軟壓板投退包括多方面的內(nèi)容：出口GOOSE、失靈啟動(dòng)GOOSE、間隔軟壓板投退。軟壓板投退為檢修設(shè)備以及運(yùn)行設(shè)備提供了必要的邏輯斷開點(diǎn)。當(dāng)前環(huán)境下，生產(chǎn)廠家對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的命名與功能定義方面并沒(méi)有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。例如，220kV母線保護(hù)工作當(dāng)中，PCS-915主要采用間隔投退軟壓板，BP-2C-D則使用GOOSE接收軟壓板。根據(jù)不同的裝置選擇不同類型的軟壓板，雖然能夠更好的滿足功能需要，但是，缺乏統(tǒng)一性，也會(huì)使得管理難度加大。

從事繼電保護(hù)工作相關(guān)工作人員因此需要充分了解和掌握多廠家軟壓板名稱以及功能差異情況，只有這樣才能真正做到安全措施的準(zhǔn)確無(wú)誤。同時(shí)，這就為從事保護(hù)工作的人員專業(yè)素養(yǎng)提出了更高要求。因此，本文建議在新智能變電站繼電保護(hù)相關(guān)規(guī)范當(dāng)中應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)備名稱以及功能情況進(jìn)行統(tǒng)一定義。這對(duì)完成智能變電站繼電保護(hù)二次安全措施的規(guī)范化管理具有十分重要的意義。

（三）拔除光纖

采用常規(guī)微機(jī)保護(hù)方式能夠使設(shè)備在為停電檢修過(guò)程中，通過(guò)采用“跳閘脈沖”的方式對(duì)回路進(jìn)行完整檢測(cè)。智能變電站受到自身運(yùn)行特點(diǎn)影響，如果不能拔除光纖，將無(wú)法進(jìn)行有效硬件間隔。這種情況下，會(huì)造成設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，甚至?xí)?dǎo)致發(fā)生隱患。因此，除非現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境允許，否則不建議采用拔除光纖的方式進(jìn)行檢測(cè)。這就需要高度重視新建變電站本身的調(diào)試工作，并在此基礎(chǔ)上對(duì)跳閘邏輯進(jìn)行全面的檢測(cè)。除此之外，相關(guān)保護(hù)校驗(yàn)的工作也應(yīng)當(dāng)采用定期檢修方法加以過(guò)渡。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)智能變電站繼電保護(hù)工作當(dāng)中的二次安全措施規(guī)范化管理問(wèn)題進(jìn)行了深入的探究，二次安全措施規(guī)范化管理在智能變電站運(yùn)行過(guò)程中至關(guān)重要，因此，需要在發(fā)展電力事業(yè)的過(guò)程中，不斷提升繼電保護(hù)二次安全措施建設(shè)。傳統(tǒng)繼電保護(hù)工作方式已經(jīng)不能滿足社會(huì)發(fā)展的需要，這個(gè)過(guò)程中需要進(jìn)行巨大轉(zhuǎn)變，只有這樣才能真正意義上推進(jìn)智能變電站的技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)智能變電站長(zhǎng)足進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]賈巍，曹津平，李偉.數(shù)字化變電站中過(guò)程層的技術(shù)研究[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2008，28（10）：71-74.

[2]胡春潮，蔡澤祥，竹之涵.提高數(shù)字化變電站關(guān)鍵報(bào)文傳輸可靠性方法研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2011.39（9）：91-96.

[3]李文正，李寶偉，倪傳坤等.智能變電站光纖差動(dòng)保護(hù)同步方案研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012，40（16）：136-140.

[4]李鋒，謝俊，趙銀鳳等.基于IEC 61850的智能變電站交換機(jī)IED信息模型[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012，36（7）：76-80.