淺談數(shù)字化變電站數(shù)據(jù)異常和檢修狀態(tài)對差動保護的影響

陳哲

（國網(wǎng)宜昌供電公司，湖北宜昌 443000）

淺談數(shù)字化變電站數(shù)據(jù)異常和檢修狀態(tài)對差動保護的影響

陳哲

（國網(wǎng)宜昌供電公司，湖北宜昌 443000）

本文通過介紹數(shù)字式保護跳閘方式、保護數(shù)據(jù)的校驗機制，分析間隔退出而相關(guān)軟壓板未對應退出時、差動保護支路電流通道數(shù)據(jù)異常時和投檢修狀態(tài)時對母線保護和變壓器差動保護的影響，得到數(shù)字化變電站數(shù)據(jù)異常和檢修狀態(tài)對差動保護的影響的結(jié)論，針對置檢修狀態(tài)和SV鏈路異常時，分別提出了處理辦法，使差動保護在特殊狀態(tài)下正常運行，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

數(shù)字化保護 差動保護 安全運行 跳閘方式

數(shù)字化保護有別于常規(guī)保護的地方除了直接接入電壓、電流數(shù)字量，而不是模擬量外，更重要的是在整個采樣和邏輯處理機制上的防誤閉鎖措施。通過保護裝置SV接收鏈路異常和間隔檢修狀態(tài)時，正常處置，隔離異常裝置，保證差動保護正常運行。

1　數(shù)字式保護跳閘方式

網(wǎng)絡系統(tǒng)是智能變電站的“神經(jīng)系統(tǒng)”，其可靠性和實時性直接決定了變電站系統(tǒng)的可用性。智能變電站保護跳閘實現(xiàn)方式主要有三種：第一種是直采直跳方式（即保護采樣值及跳閘信號采用點對點連接方式），第二種是直采網(wǎng)跳方式（即保護采樣值采用點對點連接方式，跳閘信號通過網(wǎng)絡傳輸），第三種是網(wǎng)采網(wǎng)跳方式（即保護采樣值及跳閘信號均通過網(wǎng)絡傳輸）。

現(xiàn)階段為確保繼電保護的可靠性，網(wǎng)絡跳閘缺少大規(guī)模長時間的運行經(jīng)驗，因此建議現(xiàn)階段采用直跳與網(wǎng)跳共存的方案。即不增加投資費用，而且實現(xiàn)了雙路由通道跳閘，提高了可靠性，同時也可實驗網(wǎng)絡跳閘的速動性、可靠性；當然，采用直跳與網(wǎng)跳共存的方案會增加調(diào)試的工作量；智能終端需同時接收兩路跳閘信號并進行處理，但均無技術(shù)上的問題，因此采用直跳與網(wǎng)跳共存的方案是完全可行的。

2　保護數(shù)據(jù)的校驗機制

數(shù)字化保護指基于IEC60044-8規(guī)范，以IEC61850-9-1或IEC61850-9-2規(guī)約接入電子式互感器或常規(guī)互感器的數(shù)據(jù)合并單元（通過交流頭就地采樣信號，然后通過IEC61850-9-2或者IEC600 44-8的協(xié)議發(fā)送給保護或者測控計量裝置）數(shù)字量的保護。由于接入保護裝置的電壓、電流量已經(jīng)是數(shù)字量，不存在常規(guī)保護的AD轉(zhuǎn)換問題，因此采樣回路校驗電壓、電流數(shù)據(jù)的機制不同。數(shù)字化保護無效數(shù)據(jù)閉鎖機制在數(shù)字化保護的采樣回路中，以有源電子式電流互感器為例，各相電子式電流互感器數(shù)據(jù)匯總給合并單元后，在合并單元輸出的同一幀數(shù)據(jù)中，包含了保護數(shù)據(jù)（IpA、IpB、IpC）和測量數(shù)據(jù)（ImA、ImB、ImC）等。因此，保護已經(jīng)收到無需轉(zhuǎn)換的兩組電流數(shù)字量，采用與常規(guī)保護相同的方式，將保護數(shù)據(jù)用于保護元件，測量數(shù)據(jù)用于起動元件，它們同時起動保護才能最終跳閘出口。這種采樣數(shù)據(jù)構(gòu)成方式，相當于將常規(guī)保護裝置內(nèi)部相對獨立的兩組采樣回路前移到電子式互感器或合并單元中，即從中輸出兩組采樣數(shù)據(jù)。

3　影響差動保護的因數(shù)

3.1間隔退出而相關(guān)軟壓板未對應退出時

以PCS-915母線保護裝置為例，當退出“間隔投入軟壓板”時，相應間隔的電流將退出差流計算，退出本間隔保護，但仍能顯示實際采樣值，中斷本間隔的所有GOOSE發(fā)送和接收，屏蔽本間隔的SV和 GOOSE鏈路報警；若間隔投入軟壓板退出時相應間隔有電流，裝置發(fā)“XXXX 間隔退出異?！眻缶盘?，相應間隔電流不退出差流計算。

3.2差動保護支路電流通道數(shù)據(jù)異常時

以PCS-915母線保護裝置為例，為了防止單一通道數(shù)據(jù)異常導致保護裝置被閉鎖，裝置將按照光纖數(shù)據(jù)通道的異常狀態(tài)有選擇性地閉鎖相關(guān)的保護元件，某段母線電壓通道數(shù)據(jù)異常不閉鎖保護，并開放該段母線電壓閉鎖；非母聯(lián)保護支路電流通道數(shù)據(jù)異常時，閉鎖差動保護及相應支路的失靈保護，其他支路的失靈保護不受影響；母聯(lián)保護電流數(shù)據(jù)無效時，閉鎖母聯(lián)保護功能，同時母線狀態(tài)強制為互聯(lián)；任一支路測量電流數(shù)據(jù)無效時，不閉鎖差動保護，但起動元件需由其他支路開放。

以PCS-978變壓器成套保護裝置為例，任意側(cè)相電流數(shù)據(jù)無效時，閉鎖差動保護、本側(cè)過流保護以及整定用自產(chǎn)零序的本側(cè)零序過流保護。

對于縱聯(lián)差動保護，由于它只與三相電流有關(guān)，整套保護的閉鎖使縱差保護也失去功能，一旦線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，主保護之一的縱差保護將無法動作。縱差保護無辜地被閉鎖，導致其拒動。220 kV線路保護型號為 PCS-931、PCS-902，針對上述問題的處理機制為：保護電流數(shù)據(jù)無效時，閉鎖除三相不一致保護外的所有保護；三相不一致保護改為不經(jīng)零負序電流把關(guān)。

3.3投檢修狀態(tài)時

SV檢修位處理方法在間隔軟壓板投入的情況下，如果保護裝置的檢修狀態(tài)和對應間隔MU檢修位不一致時，該間隔采樣數(shù)據(jù)將在接收方被置為無效，裝置報警且閉鎖差動保護和本間隔其他保護；當保護裝置和合并單元的檢修狀態(tài)不一致時，裝置內(nèi)部置該合并單元采樣數(shù)據(jù)無效。

4　檢修時、SV接收鏈路異常時需注意

4.1置檢修狀態(tài)

如果母線保護一條支路檢修試驗，而母線保護正常運行，需退出該支路的間隔投入軟壓板、SV接收軟壓板、GOOSE接收軟壓板和GOOSE發(fā)送軟壓板；主變保護一側(cè)檢修試驗，也需要退出檢修的那一側(cè)的“間隔投入軟壓板”（如果有）、SV接收軟壓板、GOOSE接收軟壓板和GOOSE發(fā)送軟壓板；光纖差動線路保護裝置，合并單元檢修狀態(tài)時，差動保護自動退出。

4.2SV鏈路異常時

如果一個間隔的合并單元故障時、合并單元異常斷電或保護裝置SV斷鏈告警，相關(guān)保護及合并單元裝置應投入檢修狀態(tài)硬壓板，斷開這個間隔有參與差流計算的保護裝置（母線保護、變壓器保護）的間隔投入軟壓板（如果有）、SV接收軟壓板、GOOSE接收軟壓板和GOOSE發(fā)送軟壓板。

5　結(jié)語

綜上所述，參與差流計算的光纖鏈路異常時，應斷開和這個支路合并單元有關(guān)保護裝置的接收軟壓板，不影響差動保護正常運行，隔離后來處理異常。

［1］洪毅文.數(shù)字化保護無效數(shù)據(jù)閉鎖機制［J］.電力系統(tǒng)保護與控制，2010.

［2］陳國華，鄭瑞忠.智能變電站母線保護跳閘方式研究［J］.智能變電站母線保護跳閘方式研究，2013.