智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)維防誤技術(shù)研究及應(yīng)用探討

朱忠義

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司淮安分公司，江蘇淮安，223001）

1 智能變電站概述

智能變電站一次基于傳統(tǒng)變電站，使用數(shù)字平臺(tái)，采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，然后以通信規(guī)范和相關(guān)理論知識(shí)為參考信息，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部信息與外部設(shè)備的共享與協(xié)作。由于變電站的高度集成性，通過(guò)一些智能操作、通信以及運(yùn)維集成，大大提高整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率。以網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為中心，還可以對(duì)電站設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，科學(xué)的運(yùn)行管理可以提高整個(gè)變電站的效率，為電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。在運(yùn)行過(guò)程下，智能變電站繼電保護(hù)過(guò)程中存在一些危險(xiǎn)，一次體現(xiàn)在：（1）當(dāng)GOOSE保護(hù)裝置的接收軟件板出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，例如漏投問(wèn)題，保護(hù)裝置將無(wú)法繼續(xù)處理其他設(shè)備發(fā)送的GOOSE信號(hào)，這很容易導(dǎo)致拒動(dòng)故障。（2）如果保護(hù)裝置的GOOSE漏投，則該裝置不會(huì)將GOOSE信號(hào)發(fā)送到其他相關(guān)裝置，也就是說(shuō)無(wú)法發(fā)送命令來(lái)控制軟壓板。（3）保護(hù)裝置中的SV軟壓板也可能會(huì)出現(xiàn)漏投的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題相應(yīng)的合并單元將不會(huì)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，同樣保護(hù)裝置將拒動(dòng)或誤動(dòng)，無(wú)法正常工作。問(wèn)題。（4）如果保護(hù)裝置的軟壓板有漏投問(wèn)題，則保護(hù)裝置沒(méi)有相應(yīng)的功能。（5）在實(shí)際工作中，如果開(kāi)關(guān)中智能終端的檢修壓板不能正常工作，則僅當(dāng)其處于保護(hù)工作狀態(tài)時(shí)，才不會(huì)進(jìn)行跳閘操作，否則可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故。（6）保護(hù)裝置檢修壓板誤投時(shí)，保護(hù)裝置很容易失去其原有功能，并且也將進(jìn)行封閉操作。在這種情況下，事故也將很?chē)?yán)重。這些危險(xiǎn)隱患將極大地影響智能變電站的正常運(yùn)行狀況，甚至?xí)?duì)社會(huì)的整體穩(wěn)定產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，如何管理這些危險(xiǎn)因素已成為智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)維防誤技術(shù)研究及應(yīng)用的重點(diǎn)。

2 智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)維防誤技術(shù)研究

2.1 繼電保護(hù)綜合防誤技術(shù)研究

現(xiàn)代智能變電站的二次系統(tǒng)防誤技術(shù)中，變電站業(yè)務(wù)平臺(tái)部署了綜合防誤技術(shù)功能，即可以在二次系統(tǒng)運(yùn)行階段和變電站運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行預(yù)警、阻止并消除可能發(fā)生的事故和故障。這種處理方法有效地減少了由于不當(dāng)操作和運(yùn)維設(shè)備異常而引起事故和故障的可能性。綜合防誤技術(shù)的處理一次是通過(guò)對(duì)變電站的運(yùn)行階段進(jìn)行分析實(shí)現(xiàn)的。首先要預(yù)先預(yù)測(cè)潛在的問(wèn)題和故障，并預(yù)先制定適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，以定義更加科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程。最后，使用該技術(shù)確保變電站的防誤標(biāo)準(zhǔn)化，大大提高了所有運(yùn)維工作的智能性。在現(xiàn)實(shí)中，綜合防誤技術(shù)策略和軟件模塊也用于主動(dòng)干預(yù)操作，借助變電站業(yè)務(wù)平臺(tái)，這種主動(dòng)的運(yùn)維分析方法可以全面涵蓋運(yùn)維情況，并且還可以滿(mǎn)足進(jìn)行檢測(cè)時(shí)防誤閉鎖的需求。從專(zhuān)業(yè)技術(shù)的角度來(lái)看，繼電保護(hù)綜合防誤技術(shù)研究可被稱(chēng)為主動(dòng)防誤技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用更多地用于繼電保護(hù)中的線控制。但是，在實(shí)際工作流程中是否要采取綜合防誤技術(shù)，仍然要對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行分析后決定。

2.2 軟壓板的防誤技術(shù)研究

首先需要弄清開(kāi)關(guān)設(shè)備類(lèi)別并確定其設(shè)備的工作范圍，通常功能性軟壓板一次基于開(kāi)關(guān)為主，而其他類(lèi)型，例如差分保護(hù)等則基于母線為主，此外還有要其他類(lèi)型，如以跳閘為主的出門(mén)行軟壓板等。通常，不同情況的基本要素是不同的。同時(shí)，在繼電保護(hù)的軟壓板的防誤技術(shù)研究中，對(duì)專(zhuān)業(yè)技能和人員素養(yǎng)的要求很高。根據(jù)目前的情況，我國(guó)許多智能變電站都是基于專(zhuān)業(yè)科學(xué)技術(shù)，由計(jì)算機(jī)來(lái)控制在運(yùn)行階段產(chǎn)生的所有信息以及相關(guān)設(shè)備的調(diào)節(jié)。換句話(huà)說(shuō)，此操作實(shí)際上旨在用于系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制，不僅可以有效保護(hù)相關(guān)設(shè)備，還可以在工作環(huán)境中對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和維修。如果設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題或故障，也可以相應(yīng)地進(jìn)行補(bǔ)救。因此，為了確保設(shè)備的正確使用并充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，必須在使用階段確保設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性，同時(shí)要提高員工的業(yè)務(wù)能力并進(jìn)行定期的員工培訓(xùn)。并在技術(shù)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)中加強(qiáng)培訓(xùn)操作和運(yùn)維管理，以確保員工可以數(shù)量地操作智能系統(tǒng)，同時(shí)提高相關(guān)人員對(duì)繼電保護(hù)器的認(rèn)識(shí)。

2.3 檢修壓板防誤技術(shù)研究

對(duì)于智能變電站，必須注意對(duì)檢修壓板進(jìn)行防誤技術(shù)研究。隨著智能設(shè)備的改進(jìn)，智能變電站已開(kāi)始提高控制效率，集成的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)已成為現(xiàn)實(shí)。因此，還需要管理和監(jiān)控集成智能系統(tǒng)，確保設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性，盡量避免信息失真。

2.4 繼電器運(yùn)維信息的呈現(xiàn)

在分析網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，不同級(jí)別的專(zhuān)業(yè)人員會(huì)針對(duì)各自的情況和特定需求做出決策，然后根據(jù)相關(guān)情況和技術(shù)對(duì)繼電器運(yùn)維信息呈現(xiàn)，并進(jìn)行溝通，避免工作中出現(xiàn)信息盲點(diǎn)，并為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)，同時(shí)允許員工快速發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。

3 智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)維防誤技術(shù)應(yīng)用

3.1 運(yùn)維防誤的主動(dòng)綜合防誤技術(shù)應(yīng)用

主動(dòng)綜合防誤技術(shù)的實(shí)現(xiàn)基本上包括將變電站的一次和二次設(shè)備組合在一起，然后創(chuàng)建一個(gè)綜合的防誤系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)脑u(píng)估可以確定最終輸出，從而可以從一開(kāi)始就避免引起系統(tǒng)故障誤操作。綜合的防誤技術(shù)具有兩個(gè)特征。一是對(duì)工作源的集成監(jiān)控，該工作源通常位于本地，無(wú)論是集成監(jiān)控系統(tǒng)還是本地操作系統(tǒng)，都需要對(duì)其進(jìn)行再陪你哥評(píng)估后才能繼續(xù)使用。另一個(gè)是操作期間的覆蓋范圍廣，可以保護(hù)隔離開(kāi)關(guān)和斷路器，并建立全面的防誤規(guī)則?？刂撇僮鬟€需要一些綜合邏輯防誤解決方案。同時(shí)，在技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，相關(guān)人員還應(yīng)更加重視關(guān)鍵因素的分析，以確保分析和實(shí)施可以提高技術(shù)實(shí)施的總體效果。根據(jù)繼電保護(hù)裝置的工作規(guī)律，在實(shí)施過(guò)程中可以分為幾種保護(hù)措施。首先，執(zhí)行操作防誤時(shí)，最好在集成配置技術(shù)的控制下實(shí)施。其次，及時(shí)評(píng)估保護(hù)裝置中的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)。最后，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的檢查，以確保在實(shí)施整個(gè)技術(shù)時(shí)可以準(zhǔn)確總結(jié)有關(guān)傳輸操作的信息，并可以減少錯(cuò)誤因素。主動(dòng)綜合防誤技術(shù)用于母線保護(hù)時(shí)，在應(yīng)用中為了提高整個(gè)設(shè)備的應(yīng)用效果，相關(guān)人員必須根據(jù)電壓接收效果來(lái)調(diào)整間隔SV接收板，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠ヅ洹?/p>

3.2 硬壓板防誤技術(shù)應(yīng)用

硬壓板只能手動(dòng)操作，不能采取主動(dòng)的防誤措施。如果在智能變電站運(yùn)行中出現(xiàn)誤投問(wèn)題，則可以使用硬壓板進(jìn)行及時(shí)處理。但是在將這種技術(shù)用于實(shí)際操作中時(shí)，工作人員應(yīng)意識(shí)到對(duì)硬壓板進(jìn)行的檢修將影響其他設(shè)備。如果不小心將硬壓板誤投操作，則操作系統(tǒng)將被閉鎖。在嚴(yán)重的情況下甚至可能會(huì)引起一些危險(xiǎn)事故。因此，運(yùn)維服務(wù)人員必須時(shí)刻注意硬壓板的具體位置，以便在出現(xiàn)異常情況時(shí)，也能及時(shí)選擇有效的對(duì)策，以確保變電站的穩(wěn)定運(yùn)行。例如，在某實(shí)際硬壓板檢修中的誤投導(dǎo)致的事故中，事故的原因是2#斷路器的檢修，禁用2#斷路器時(shí)，1#斷路器處于一個(gè)合位位置，并且在通過(guò)I母線時(shí)仍可以使用I線帶電正常運(yùn)行。此外，當(dāng)I線上發(fā)生接地故障時(shí)，保護(hù)裝置拒動(dòng)，從而導(dǎo)致整個(gè)變電站的停電事故。針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題，員工可以在投入硬壓板時(shí)啟動(dòng)投資風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制，并根據(jù)實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)采取適當(dāng)?shù)牟痪痛胧悦獗Ｗo(hù)功能閉鎖。通過(guò)某些補(bǔ)救措施，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控位置，并可以定期讀取硬壓板狀況，如果存在偏差信號(hào)，則必須立即實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制。另一個(gè)是采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施，以通過(guò)更改二次設(shè)備的運(yùn)行狀況來(lái)使主設(shè)備的運(yùn)行狀況保持一致。有兩種解決方案，一種是風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模式，可以為手動(dòng)操作提供一些指導(dǎo)。另一點(diǎn)是的自動(dòng)分發(fā)控制指令，以更好地調(diào)整二次設(shè)備的狀況，然后生成一些詳細(xì)的工作記錄。

3.3 運(yùn)維期間的裝置隔離防誤技術(shù)的應(yīng)用

運(yùn)維期間，必須將繼電保護(hù)器與整個(gè)系統(tǒng)隔離開(kāi)，以避免故障并確保其他操作設(shè)備的正常運(yùn)行。在智能變電站中，通過(guò)光纖組網(wǎng)代替了二次回路的電纜連接，同時(shí)通過(guò)無(wú)物理端子使傳輸信息隱藏在光纖中，從而使二次回路越來(lái)越虛擬化。這就使得其中包含了SV接收、GOOSE發(fā)送和保護(hù)功能的軟壓板。正常運(yùn)行時(shí)二次回路的軟壓板處于投入狀態(tài)，但是如果壓板的數(shù)量過(guò)多，則繼電保護(hù)器檢修隔離不確定性將會(huì)增加，并且可能會(huì)發(fā)生諸如順序錯(cuò)誤之類(lèi)的操作。因此，在實(shí)際操作中除了確保操作可視化外，運(yùn)維服務(wù)人員必須準(zhǔn)確了解設(shè)備的運(yùn)維細(xì)節(jié)，以避免誤操作，并保持設(shè)備處于良好狀態(tài)。選擇裝置隔離防誤技術(shù)時(shí)，可以分為四個(gè)不同的級(jí)別，例如設(shè)備級(jí)別、檢修狀態(tài)切換任務(wù)編輯級(jí)別、圖形顯示級(jí)別和檢修狀態(tài)執(zhí)行級(jí)別。

3.4 裝置就地操作防誤技術(shù)的應(yīng)用

就地防誤技術(shù)的目的是簡(jiǎn)化運(yùn)維人員的工作，并避免發(fā)送一些錯(cuò)誤的控制命令。在對(duì)所有防誤因素的綜合分析中，防誤技術(shù)可以分為三個(gè)不同的階段。首先，在操作設(shè)備時(shí)，操作和運(yùn)維人員必須按照相關(guān)規(guī)定應(yīng)用控制因素要求，全面的分析可以提高就地裝置的應(yīng)用性能的因素。其次，在實(shí)際操作中，相關(guān)人員可以從設(shè)備中的一些現(xiàn)象入手，并根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)姆勒`技術(shù)，以協(xié)調(diào)不同設(shè)備之間的關(guān)系。第三，在就地操作階段，操作員必須詳細(xì)討論設(shè)備中的一些自動(dòng)控制技術(shù)，然后根據(jù)控制指令進(jìn)行相關(guān)工作。出現(xiàn)就地誤操作的原因表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是數(shù)據(jù)收集。由于數(shù)據(jù)收集時(shí)間有限，因此整個(gè)防誤規(guī)則均出現(xiàn)異常。另一方面，這是由于設(shè)備中有許多相同的面板，并且由于運(yùn)維人員的疏忽，極有可能會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入其他間隔中?？紤]到以上兩個(gè)問(wèn)題，相關(guān)人員可以建立一套完整的三層防誤系統(tǒng)進(jìn)行就地操作，運(yùn)維人員在運(yùn)行過(guò)程中需要從綜合監(jiān)控系統(tǒng)中將控制指令發(fā)送出去，點(diǎn)亮整個(gè)液晶顯示器防止誤操作。同時(shí)，運(yùn)維人員還可以在實(shí)際操作過(guò)程中將相應(yīng)的請(qǐng)求報(bào)告發(fā)送到監(jiān)控系統(tǒng)，并根據(jù)防誤規(guī)則評(píng)估操作的正確性。

3.5 防誤規(guī)則庫(kù)

防誤規(guī)則是實(shí)施防誤技術(shù)的基礎(chǔ)，因此需要通過(guò)防誤規(guī)則庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)防誤規(guī)則。防誤規(guī)則庫(kù)可以分為幾種不同的類(lèi)型，例如操作防誤規(guī)則庫(kù)、主動(dòng)綜合防誤規(guī)則庫(kù)、硬壓板防誤規(guī)則庫(kù)以及軟壓板防誤規(guī)則庫(kù)等。不同的防誤規(guī)則庫(kù)中包含不同的規(guī)則，比如在操作防誤規(guī)則庫(kù)中，主要包含各種設(shè)備裝置的操作防誤規(guī)則，根據(jù)操作對(duì)象有可分為投入和退出兩類(lèi)等。只有當(dāng)執(zhí)行條件滿(mǎn)足邏輯表達(dá)式時(shí)才能繼續(xù)工作，否則將被閉鎖。另外是線路系統(tǒng)和變壓器的運(yùn)維，在運(yùn)維線路系統(tǒng)時(shí)要實(shí)時(shí)監(jiān)控其運(yùn)行狀態(tài)，收集數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)降腉OOSE網(wǎng)，并使用該網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和分類(lèi)以對(duì)其進(jìn)行判斷。假設(shè)存在潛在的安全隱患，則繼電器將直接發(fā)出跳閘命令以實(shí)現(xiàn)保護(hù)。為了保護(hù)變壓器，假設(shè)存在故障或潛在的安全隱患，在了解對(duì)變電站安全的潛在危害后，應(yīng)盡快發(fā)出跳閘命令，以減少此類(lèi)問(wèn)題對(duì)變電站的影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

因此在智能變電站的繼電保護(hù)運(yùn)行中仍然存在許多危險(xiǎn)因素，這表明繼電保護(hù)中確實(shí)存在著很多隱患。因此要在實(shí)際條件下重視解決這些問(wèn)題，對(duì)智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)維防誤進(jìn)行進(jìn)行研究與應(yīng)用，在實(shí)際工作中加強(qiáng)運(yùn)維管理，減少繼電操作中的錯(cuò)誤次數(shù)，提高我國(guó)安全用電管理的總體水平。