試論繼電保護(hù)在智能變電站中的改變與測(cè)試技術(shù)

摘 要：研究繼電保護(hù)在智能變電站中的改變與測(cè)試技術(shù)，能夠有效提高智能變電站的運(yùn)行質(zhì)量。基于此，本文將首先介紹智能變電站在實(shí)際運(yùn)行中的優(yōu)缺點(diǎn)。并分析繼電保護(hù)在智能變電站中的改變，其中主要包括信息傳遞方式的改變、智能變電站連接方式的改變以及智能變電站單元性能的改變?nèi)矫鎯?nèi)容。最后，研究繼電保護(hù)在智能變電站中的測(cè)試技術(shù)，其中主要包括智能變電站規(guī)約的選擇技術(shù)、智能變電站參數(shù)的設(shè)置技術(shù)、智能變電站開入開出裝置的測(cè)試技術(shù)以及智能變電站二次回路性能的測(cè)試技術(shù)四方面內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；智能變電站；測(cè)試技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）18-0068-02

前 言

隨著時(shí)代的發(fā)展，智能變電站的運(yùn)行方式發(fā)生了一定的變化，在智能變電站中，一次設(shè)備以及二次設(shè)備在傳遞數(shù)據(jù)信息的過程中已經(jīng)發(fā)生了明顯的變化。網(wǎng)路組件使智能變電站在實(shí)際運(yùn)行過程中具有更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)化，在此過程中，線路保護(hù)作為其中的主要內(nèi)容，在實(shí)際運(yùn)行過程中也發(fā)生了相應(yīng)的變化，本文將重點(diǎn)對(duì)繼電保護(hù)在智能變電站中的改變以及測(cè)試技術(shù)展開研究。

1 智能變電站在實(shí)際運(yùn)行中的優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 智能變電站在實(shí)際運(yùn)行中的優(yōu)點(diǎn)

智能變電站與數(shù)字變電站相比具有較強(qiáng)的全面性以及高級(jí)性，智能變電站在實(shí)際運(yùn)行中主要采用分布式的布置方式，包括三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中主要有站控層、間隔層過程層。這種架構(gòu)方式與傳統(tǒng)方式相比，能夠?qū)崿F(xiàn)全站統(tǒng)一，同時(shí)對(duì)整個(gè)智能變電站實(shí)施統(tǒng)一管理。在此過程中，智能變電站中存在兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一個(gè)是運(yùn)行設(shè)備的智能化，其中最具有代表性的設(shè)備為斷路器、變壓器以及智能單元等，通過設(shè)備的智能化實(shí)現(xiàn)智能變電站整體運(yùn)行的信息化以及網(wǎng)絡(luò)化。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是智能變電站中含有統(tǒng)一的信息網(wǎng)絡(luò)，其中IEC 61850對(duì)智能變電站中內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)控制以及過程層的網(wǎng)絡(luò)控制進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)定，這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)不同廠家中信息設(shè)備實(shí)現(xiàn)設(shè)備通信，從而提升智能變電站中設(shè)備通信質(zhì)量。正是因?yàn)橐陨蟽蓚€(gè)優(yōu)點(diǎn)，智能變電站在實(shí)際運(yùn)行中能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化以智能化的運(yùn)行管理，最終達(dá)到提升智能變電站經(jīng)營(yíng)管理質(zhì)量的目的。圖1為智能變電站中設(shè)備的連接方式。

1.2 智能變電站在實(shí)際運(yùn)行中的缺點(diǎn)

智能變電站在實(shí)際運(yùn)行過程中存在的最大缺點(diǎn)就是光纖的運(yùn)行不夠穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致智能變電站中的設(shè)備運(yùn)行不夠穩(wěn)定，影響智能變電站整體的運(yùn)行質(zhì)量，其中存在缺點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)：①合并單元中的缺點(diǎn)，在智能變電站中，合并單元主要為智能變電站提供采樣信息，但是合并單元在大數(shù)據(jù)交換的階段無法保證穩(wěn)定運(yùn)行，其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也不夠穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)數(shù)據(jù)差波動(dòng)過大的情況。②前置采集單元中的缺點(diǎn)，在此過程中存在的最主要問題就是電壓升高，采集單元中的波形受到影響，產(chǎn)生了相應(yīng)的突變，影響最終采集單元的應(yīng)用質(zhì)量。③智能終端與合并單元的裝置問題，在傳統(tǒng)運(yùn)行方式中，主要涉及到一次設(shè)備以及二次保護(hù)裝置，但是在此過程中增加了智能終端以及合并單元，這種運(yùn)行方式提升了在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)運(yùn)行故障的概率，其中主要包括裝置故障、系統(tǒng)文件故障以及光纖故障等，影響整體的運(yùn)行質(zhì)量。

2 繼電保護(hù)在智能變電站中的改變

2.1 信息傳遞方式的改變

在智能變電站中，主要采用的信息傳遞方式為互感器傳遞方式，其中主要包括電子式的互感器以及光式的互感器，在此過程中使用光纖SV網(wǎng)。在間隔層中，二次設(shè)備與其他設(shè)備之間的交流方式主要通過光纖GOOSE通信組成，這種信息傳播方式能夠有效提高信息傳播的效率。其中過程網(wǎng)絡(luò)的建立，很大程度上提高了智能變電站中數(shù)字化運(yùn)行的質(zhì)量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息化以及網(wǎng)絡(luò)化。在智能變電站中，線路保護(hù)的應(yīng)用價(jià)值非常高，在此過程中應(yīng)用繼電保護(hù)，能夠從多個(gè)方面改變智能變電站的運(yùn)行方式，同時(shí)賦予其新的發(fā)展方向。圖2為電子互感器結(jié)構(gòu)圖。

2.2 智能變電站連接方式的改變

在智能變電站中，采用的連接方式為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖直連方式，這種方式在實(shí)際應(yīng)用中利用GOOSE將信息傳遞給接收方，在此過程中接收方能夠在第一時(shí)間接收到變更命令，同時(shí)采取一定的應(yīng)對(duì)措施。在傳統(tǒng)變電站中采用的連接方式為保護(hù)電纜與跳閘方式相互連接，這種連接方式具有一定的時(shí)間延遲性，進(jìn)而降低連接過程中信息傳遞的質(zhì)量。智能變電站中的二次保護(hù)裝置在實(shí)際運(yùn)行中開入開出主要在GOOSE的基礎(chǔ)上完成，其中常規(guī)的開出以及開入電量為220V或者是24V，在此過程中連接的安全性以及實(shí)時(shí)性能夠利用整組傳動(dòng)的方式展開調(diào)節(jié)。

2.3 智能變電站單元性能的改變

智能變電站中單元性能主要包括智能變電站中的合并單元是否能夠正確有效的將電壓電流信息展開傳輸。智能單元中的性能主要包括能否實(shí)現(xiàn)信息傳遞的實(shí)時(shí)性以及對(duì)信息的控制性，為設(shè)備在運(yùn)行過程中提供一定的開入信息以及開出信息，進(jìn)而對(duì)設(shè)備運(yùn)行制定出一對(duì)一的運(yùn)行信息。例如對(duì)智能變電站中的變壓器進(jìn)行檔位調(diào)節(jié)以及實(shí)施斷路器調(diào)節(jié)等方面內(nèi)容。

3 繼電保護(hù)在智能變電站中的測(cè)試技術(shù)

3.1 智能變電站規(guī)約的選擇技術(shù)

由于智能變電站在各個(gè)方面發(fā)生了一定的變化，使用傳統(tǒng)的保護(hù)裝置已經(jīng)無法起到有效的保護(hù)作用，因此在實(shí)際運(yùn)行中需要對(duì)新的保護(hù)裝置展開技術(shù)測(cè)評(píng)，只有這樣才能保證保護(hù)裝置的實(shí)際應(yīng)用質(zhì)量。在此過程中，新的保護(hù)裝置采用光口輸入的方式，能夠直接對(duì)數(shù)字機(jī)電保護(hù)裝置進(jìn)行測(cè)量，大大提高了保護(hù)裝置的運(yùn)行質(zhì)量。在選擇規(guī)約的過程中，智能變電站中的通訊規(guī)約種類較為多樣，不同的通訊規(guī)約種類在應(yīng)用中采用的通訊協(xié)議也不同，因此在實(shí)際選擇的過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況制定相應(yīng)的通訊規(guī)約方案。例如，在智能變電站中，MU-保護(hù)裝置之間的協(xié)議主要包括以下幾種：

IEC61850-9-1，IEC61850-9-2，IEC61850-9-2LE，IEC60044-7-8，在此過程中需要根據(jù)智能變電站的實(shí)際運(yùn)行情況選擇相應(yīng)的規(guī)約方案。

3.2 智能變電站參數(shù)的測(cè)試技術(shù)

在測(cè)試智能變電站參數(shù)的過程中，由于智能變電站中的二次回路經(jīng)過虛擬化處理，因此實(shí)際運(yùn)行的過程中，變電站中的設(shè)備配置情況需要利用相應(yīng)的軟件進(jìn)行調(diào)節(jié)，在參數(shù)測(cè)試的過程中，也需要利用相應(yīng)的軟件展開測(cè)試。例如，在測(cè)試智能變電站中PL1101-111線路保護(hù)裝置的過程中，需要在測(cè)試過程中導(dǎo)入相應(yīng)的SCD文件，在文件中展開查找，主要的查找目標(biāo)為與測(cè)試對(duì)象相對(duì)應(yīng)而定SWVINPUTS，在完成導(dǎo)入之后測(cè)試模擬此MU，最終測(cè)試模擬的結(jié)果就是隔離裝置中的采樣。表1為繼電保護(hù)在智能變電站中的影響因素。

3.3 智能變電站開入開出裝置的測(cè)試技術(shù)

在智能變電站中，開出裝置以及開入裝置都需要安裝一定的設(shè)備保護(hù)裝置，進(jìn)而保證開入裝置以及開出裝置的正常運(yùn)行，在對(duì)這兩項(xiàng)裝置展開測(cè)試的過程中國(guó)，需要等到裝置跳閘之后對(duì)返回節(jié)點(diǎn)信息展開測(cè)試，測(cè)試的主要方式為閉環(huán)測(cè)試。在智能變電站中開出裝置以及開入裝置采用的跳閘信號(hào)為IEC61850-8-1（GOOSE），在此過程中展開智能傳輸。也就是說，在實(shí)際測(cè)量過程中，需要利用軟件裝置對(duì)相應(yīng)的GOOSE展開配置，同時(shí)需要等將其將其中的跳合閘中的節(jié)點(diǎn)信號(hào)實(shí)施轉(zhuǎn)接，最終完成的智能變電站中開出裝置以及開入裝置的測(cè)試。

3.4 智能變電站二次回路性能的測(cè)試技術(shù)

在對(duì)智能變電站中二次回路性能展開測(cè)試的過程中，需要在智能變電站中其他設(shè)置完成后實(shí)施測(cè)試，在此過程中可以在二次回路中任意一個(gè)專用模塊展開測(cè)試，其中主要測(cè)試的項(xiàng)目包括二次回路的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及二次回路中的配置文件。在整組實(shí)驗(yàn)的過程中，采用的方法與常規(guī)方法相似，這種測(cè)試方式能夠保證智能變電站中二次回路在實(shí)際運(yùn)行中保證保護(hù)裝置運(yùn)行的正確性，同時(shí)對(duì)智能變電站中二次回路在實(shí)際運(yùn)行中的完整性以及可靠性展開測(cè)試。

4 結(jié) 論

綜上所述，隨著人們對(duì)智能變電站的關(guān)注程度越來越高，如何提高智能變電站實(shí)際的運(yùn)行質(zhì)量，成為有關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)問題。本文通過研究繼電保護(hù)在智能變電站中的改變以及測(cè)試技術(shù)發(fā)現(xiàn)，對(duì)其進(jìn)行研究，能夠有效提高智能變電站的運(yùn)行質(zhì)量，同時(shí)還能夠保證智能變電站運(yùn)行的安全性。由此可以看出，研究繼電保護(hù)在智能變電站中的改變以及測(cè)試技術(shù)，能夠?yàn)榻窈罄^電保護(hù)在智能變電站中的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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收稿日期：2018-5-25

作者簡(jiǎn)介：陳 威（1984-），男，工程師，本科，主要從事變電管理工作。