智能變電站繼電保護(hù)在線運(yùn)檢方法研究

田一峰

摘 要：中國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和用電需求的增加，傳統(tǒng)變電站系統(tǒng)逐漸呈現(xiàn)出一些缺陷，給城鎮(zhèn)居民供電和經(jīng)濟(jì)帶來了一些損失。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這一問題得到了改善，智能變電站的使用已經(jīng)解決了大多數(shù)問題，智能變電站具有信息公開和資源共享的功能，新的在線保護(hù)檢測方法可以自動(dòng)檢測并使用故障位置進(jìn)行信號傳輸，從而使故障位置更加準(zhǔn)確，從而便于操作員檢測和維護(hù)，并減輕了操作員的負(fù)擔(dān)。在此基礎(chǔ)上，本文主要討論了智能變電站故障信息模型，并進(jìn)一步闡述了繼電保護(hù)在線檢測提供的一些新方法，以使更多的研究者可以深入地了解和研究該技術(shù)。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù);在線;運(yùn)檢方法

一.引言

智能變電站具有繼電保護(hù)系統(tǒng)，作為核心系統(tǒng)，如何確保繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行會影響智能變電站的運(yùn)行質(zhì)量，提高變電站的發(fā)電效率，確保電力的穩(wěn)定性及供應(yīng)。因此，在實(shí)際發(fā)展中，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行已引起廣泛關(guān)注。作者對智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行了簡要的分析和研究，為智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行管理提供參考。影響智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的因素如下所示：

（1）母線誤動(dòng)：智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，主要影響因素之一是母線誤動(dòng)。母線誤動(dòng)引起的不良現(xiàn)象主要是母線運(yùn)行中出現(xiàn)誤動(dòng)、拒動(dòng)、造成智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)異常運(yùn)行現(xiàn)象。在嚴(yán)重的情況下，母線的錯(cuò)誤操作會導(dǎo)致電氣設(shè)備過載，燒毀、停機(jī)以及其他不良影響，從而嚴(yán)重影響智能變電站的安全可靠運(yùn)行。

（2）電氣開關(guān)異常跳閘：電氣開關(guān)異常跳閘極大地影響了智能變電站中繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。其中，在實(shí)際操作中，電氣開關(guān)的異常跳閘會導(dǎo)致系統(tǒng)的電氣開關(guān)異常操作，在繼電保護(hù)運(yùn)行過程中，主要是由于接觸和老化，導(dǎo)致系統(tǒng)的電氣開關(guān)出現(xiàn)故障，從而導(dǎo)致智能變電站中的變壓器出現(xiàn)故障，還有可能導(dǎo)致火災(zāi)等事故的發(fā)生。這對智能變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生了重大影響，同時(shí)也造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失，影響了變電站企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

（3）人為因素：在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，涉及一定的人為操作程序，其中人為因素導(dǎo)致智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)異常運(yùn)行的分析是常見的影響因素。分析人為因素和產(chǎn)生的副作用會導(dǎo)致智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)某些異常跳閘、短路和開路，這主要是由于人為故障導(dǎo)致導(dǎo)電電源異常運(yùn)行所致。它極大地影響了電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，也極大地影響了消費(fèi)者安全可靠地用電。

二.在線運(yùn)檢方法概述

智能變電站的故障信息模型是運(yùn)行檢查方法的基礎(chǔ)。智能變電站故障信息的定位需要準(zhǔn)確定位，絕不是傳統(tǒng)的路段和區(qū)段的拆除和篩選，并且在將中繼信息用于在線檢測之后，通過信息反饋傳輸故障信息并由專家進(jìn)行分析，然后對其進(jìn)行準(zhǔn)確的故障排除和維護(hù)。中國目前使用的繼電保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)信息主要有三種，即一次系統(tǒng)固有連接關(guān)系、二次系統(tǒng)物理連接關(guān)系、二次系統(tǒng)邏輯連接關(guān)系等關(guān)系，以此來增強(qiáng)智能變電站的故障排除。其詳細(xì)結(jié)構(gòu)模型和框架如圖1所示。

（一）一次系統(tǒng)約束模型

如圖1所示，一次系統(tǒng)約束模型是一個(gè)間隔配置，主要包括兩個(gè)間隔模型，在圖1的結(jié)構(gòu)圖中，稱為間隔關(guān)聯(lián)模型和間隔描述模型。這兩種模型主要是用于描述其間隔的基本信息，從而實(shí)現(xiàn)一次系統(tǒng)約束模型和二次系統(tǒng)硬件約束模型的二次關(guān)聯(lián)。

（二）二次系統(tǒng)硬件約束模型

在筆者提出地智能變電站模型中，可以看出，二次系統(tǒng)硬件約束模型在總體智能變電站誤差信息模型中起著重要作用，主要包括端口關(guān)聯(lián)模型和端口描述模型。其中，主要通過光纖連接，然后將設(shè)備與外界連接以傳輸信息，在端口描述模型中，它通過光纖連接，然后實(shí)現(xiàn)端口與端口之間的連接，最后將它進(jìn)行介紹。

（三）二次系統(tǒng)信息約束模型

不難在模型圖中確認(rèn)輔助系統(tǒng)信息約束模型包含邏輯節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵模型和邏輯節(jié)點(diǎn)描述模型。根據(jù)IEC61850有相關(guān)規(guī)定，在該協(xié)議中，將數(shù)據(jù)交換的最小單位指定為邏輯節(jié)點(diǎn)。建立輔助系統(tǒng)信息約束模型，實(shí)現(xiàn)智能變電站的故障信息分析，從而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的在線檢測。

繼電保護(hù)在線檢測方法有如下幾種：

（1）信息采集方面

信息收集的在線檢測方法主要是通過區(qū)間模型和邏輯節(jié)點(diǎn)進(jìn)行收集，并對智能變電站進(jìn)行抽樣，以實(shí)現(xiàn)在線檢測的有效性。同時(shí)，對采樣的雙重配置保護(hù)以及對雙套保護(hù)信息的收集和檢測得到了補(bǔ)充。

（2）信息傳輸方面

從該模型可以看出，信息的傳輸主要是通過下一個(gè)端口和通過光纖的端口進(jìn)行的，節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行信息的傳輸，并且通過交互路徑形成了線路環(huán)路。

（3）核心保護(hù)方面

根據(jù)相關(guān)的原理圖和數(shù)據(jù)研究，基于二次系統(tǒng)，系統(tǒng)邏輯的節(jié)點(diǎn)完全匹配組件的位置，基于這種系統(tǒng)的保護(hù)可以有效地保護(hù)組件并使用檢測系統(tǒng)對其進(jìn)行進(jìn)一步檢測。另外，為了檢測到這種情況，像本系統(tǒng)中的信息傳輸技術(shù)一樣，可以將其用于雙重配置設(shè)備中，有效保護(hù)以下組件的開始和動(dòng)作信息，能夠得到對保護(hù)核心方面的檢測。

三.應(yīng)用

（一）交流回路狀態(tài)診斷

在線監(jiān)視輔助電路狀態(tài)的過程中，可以使用記錄網(wǎng)絡(luò)消息的方法來診斷設(shè)備和繼電保護(hù)設(shè)備收集到的交流電。智能變電站中的采樣通常以雙AD的形式進(jìn)行，并且在雙保護(hù)模式下，可以通過比較從繼電保護(hù)到MMS的雙AD采樣值來實(shí)現(xiàn)。如果在此閾值范圍內(nèi)，則繼電保護(hù)裝置將不會顯示警報(bào)，并且雙路AD采樣和輔助電路均處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)相對誤差超過閾值范圍時(shí)，繼電保護(hù)裝置觸發(fā)告警，兩個(gè)或兩個(gè)以上的繼電保護(hù)交流電路發(fā)生故障，與該裝置相對應(yīng)的輔助電路也被視為異常。

與網(wǎng)絡(luò)消息記錄中的繼電保護(hù)設(shè)備MMS和分析設(shè)備SV的采樣值相比，如果兩者之間的距離較小且在合理范圍內(nèi)，則這兩個(gè)系統(tǒng)不會產(chǎn)生斷鏈告警問題，并且二次采樣回路也很正常。如果保護(hù)設(shè)備和消息設(shè)備的采樣值大于閾值范圍，但繼電采樣電路正常，則網(wǎng)絡(luò)消息記錄設(shè)備異常，并診斷為該設(shè)備對應(yīng)的二次回路。

（二）GOOSE鏈路診斷

對于過程層的GOOSE信號，如果設(shè)備在一定時(shí)間內(nèi)未收到有效的GOOSE信息，則會發(fā)出警報(bào)。例如，當(dāng)繼電保護(hù)裝置的鏈路中發(fā)生異常反應(yīng)導(dǎo)致繼電裝置難以正常工作時(shí)，鏈路斷線地警報(bào)信息通過站控制層MMS發(fā)送，并且網(wǎng)絡(luò)消息記錄裝置記錄該警報(bào)消息。

在進(jìn)行網(wǎng)采、網(wǎng)跳的情況下，各設(shè)備的系統(tǒng)觀察源是相同的，因此可以比較發(fā)送方和接收方之間的鏈路，并可以根據(jù)各自發(fā)送的鏈路告警消息進(jìn)行異常鏈路的處理?；谥辈苫芈?，很難找到故障點(diǎn)，特別是因?yàn)殡y以監(jiān)視鏈路，但是可以使用預(yù)配置的方法列出所有可能導(dǎo)致故障的要點(diǎn)。同時(shí)，在比較分析了其他二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)挖掘情況之后，可以在每個(gè)故障點(diǎn)清楚地識別出故障的可能性，直接跳轉(zhuǎn)電路無法與其他相關(guān)信息進(jìn)行比較，因此只有繼電保護(hù)裝置的警報(bào)對鏈路的故障進(jìn)行定位。

參考文獻(xiàn)：

[1]佚名.智能變電站繼電保護(hù)在線運(yùn)維系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)[J].電力自動(dòng)化設(shè)備（7期）：163-168.