智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試

張涵 孫祥瑞 于波

摘要：智能變電站是采用智能化信息采集、傳輸、處理和輸出方式的變電站，應(yīng)用智能化的設(shè)備，并建立網(wǎng)絡(luò)化的通信系統(tǒng)，采用自動化的管理模式。智能變電站具有較強(qiáng)的抗干擾能力，監(jiān)控更全面、操作更便利、功能更豐富。在智能變電站中，繼電保護(hù)系統(tǒng)是十分重要的組成部分，其運(yùn)行效率與變電站的整體運(yùn)行效率直接相關(guān)，所以要采取有效的調(diào)試方法，確保繼電保護(hù)系統(tǒng)可充分發(fā)揮作用。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù);調(diào)試方法

隨著我國智能電網(wǎng)的發(fā)展，人們生活、工廠生產(chǎn)等增加了智能電網(wǎng)的運(yùn)行壓力，智能電網(wǎng)發(fā)生故障后會直接影響后續(xù)的應(yīng)用效果，無法提供正常的用電量。智能變電站實(shí)現(xiàn)了人工控制到自動控制的轉(zhuǎn)變，智能變電站對繼電保護(hù)調(diào)試技術(shù)也提出了較高的要求，繼電保護(hù)調(diào)試技術(shù)直接關(guān)系到智能變電站的安全性。

1智能變電站的概念

智能變電站是一種通過對電子通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)二次系統(tǒng)的有效運(yùn)用，將包括對電力數(shù)據(jù)信息進(jìn)行測量、采集以及控制等在內(nèi)的功能進(jìn)行集成的新型變電站模式。與傳統(tǒng)的變電站不同，智能變電站可以對電網(wǎng)運(yùn)行的各項(xiàng)電力數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化以及實(shí)時性的合理采集分析。而且智能變電站也可以通過改變光纜的應(yīng)用方式，有效解決傳統(tǒng)變電站所存在的電磁皆容問題。同時智能變電站通?？梢岳酶咚俚囊蕴W(wǎng)來對電壓和電流的模擬數(shù)字信號進(jìn)行合理的采集、傳輸，然后通過對智能斷路器等智能化設(shè)備的選擇使用來實(shí)現(xiàn)整個變電站的自動化流程，提高智能變電站的運(yùn)行效率。

2智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試方法

2.1通用檢查

繼電保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試階段應(yīng)主要檢測互操作和運(yùn)行檢測。了解這兩方面存在的問題，并采取有效的更正措施，確保繼電保護(hù)系統(tǒng)可保持平穩(wěn)運(yùn)行。通用檢查是首要步驟，主要對外觀、電源、通信接口、軟件版本、通信報文等進(jìn)行檢查，其中外觀、電源、軟件版本的檢查與傳統(tǒng)的檢查方式相同，不同的是增加了通信接口和報文檢查。通信接口檢查過程中，要先確認(rèn)種類和數(shù)量與要求是否相符，然后對光纖端口發(fā)送功率、最小接收功率等進(jìn)行檢查。通常，發(fā)送功率應(yīng)在-20～-14dBm;接收功率則在-23～-14dBm;最小接收功率不超過-30dBm。通信報文檢查主要對GOOSE報文發(fā)送幀數(shù)及時間間隔進(jìn)行檢查，將待測設(shè)備和計算機(jī)連接，抓取通信報文進(jìn)行檢測分析。

2.2合并單元檢查

MU檢查包括MU發(fā)送SV報文檢驗(yàn)、對時誤差、同步性能、狀態(tài)監(jiān)測等內(nèi)容。在發(fā)送SV報文檢驗(yàn)方面，主要對丟幀率、發(fā)送頻率進(jìn)行檢驗(yàn)。利用光貓連接MU和計算機(jī)，對SV報文進(jìn)行抓取，然后檢驗(yàn)分析。在對時誤差測試方面，主要對合并單元進(jìn)行測試，通常的誤差最大值要控制在1μs以內(nèi)，外部同步信號消失后MU滿足4μs同步的精度要求只需10min。在輸入電流電壓信號的同步檢驗(yàn)方面，要對MU失去并再獲取同步信號造成的SV報文誤差進(jìn)行檢驗(yàn)，斷開MU外部對時信號1min后再連接，然后分析和記錄SV報文。在檢修狀態(tài)測試方面，SV報文檢修品質(zhì)應(yīng)能準(zhǔn)確反映檢修壓板的投退，對檢修壓板進(jìn)行投退后抓取SV報文，對“test”位置進(jìn)行分析，確認(rèn)位置是否正確，然后觀察裝置面板。在電壓切換和并列功能檢驗(yàn)方面，主要確認(rèn)其是否正常。

2.3自動裝置檢驗(yàn)

繼電保護(hù)和安全自動裝置的檢驗(yàn)內(nèi)容較多，具體包括交流量精度檢查、采樣值畸變測試、采樣值傳輸異常測試、虛端子信號檢查、整定值整定等。交流量精度檢查、整定值整定等可參考相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。檢修狀態(tài)測試則可采用與MU相同的檢修狀態(tài)測試方法。采樣值品質(zhì)位無效測試方面，無效標(biāo)識累計數(shù)量如果已在允許范圍外，那么誤動保護(hù)功能瞬時可靠閉鎖，與之無關(guān)的保護(hù)功能則處于正常，恢復(fù)后閉鎖會隨之開放。采樣值數(shù)據(jù)標(biāo)識異常應(yīng)在掉電的情況下也不會出現(xiàn)統(tǒng)計信息丟失的問題，報警方式為瞬時閉鎖延時。通過數(shù)字繼電保護(hù)測試儀進(jìn)行檢驗(yàn)，對部分?jǐn)?shù)據(jù)品質(zhì)位進(jìn)行無效設(shè)置，模擬MU發(fā)送采樣值出現(xiàn)品質(zhì)位無效的情況。在采樣值畸變測試方面，對MU雙A/D的應(yīng)用情況進(jìn)行檢查，采樣值一路發(fā)生畸變時，保護(hù)裝置應(yīng)正常動作。利用數(shù)字測試儀進(jìn)行檢測，對MU雙A/D中保護(hù)采樣值部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行模擬，畸變數(shù)值比保護(hù)動作定值大時品質(zhì)位有效，模擬一路采樣值出現(xiàn)數(shù)據(jù)畸變的情況。在采樣值傳輸異常測試方面，采樣值傳輸異常會造成裝置接收通信延遲或者M(jìn)U間采樣序號斷開、采樣值錯序等情況，保護(hù)功能應(yīng)可靠閉鎖，這些異常都在保護(hù)設(shè)定范圍的情況下或者恢復(fù)正常的情況下，對于保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障，保護(hù)裝置可靠動作沒有進(jìn)行跳閘報文的發(fā)送;對于區(qū)外故障，保護(hù)裝置不應(yīng)誤動。針對該問題，可利用數(shù)字繼電保護(hù)測試儀對采樣值數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，使其按時發(fā)送，同時也可對采樣值進(jìn)行調(diào)整，以此來增大采樣值通信演示，改善各種異常情況，同時對保護(hù)區(qū)內(nèi)外故障進(jìn)行模擬。利用保護(hù)裝置和數(shù)字繼電保護(hù)測試儀進(jìn)行通信斷續(xù)測試，發(fā)送SV信號，通過調(diào)整通道采樣值發(fā)送延時、刪掉部分采樣值的方式進(jìn)行測試。在虛端子信號檢查方面，檢查其是否按圖紙進(jìn)行配置，功能性是否符合設(shè)計要求。利用數(shù)字繼電保護(hù)測試儀進(jìn)行檢測，通過模擬開發(fā)出功能保護(hù)設(shè)備，發(fā)出GOOSE開出虛端子信號，對報文進(jìn)行抓取分析，判斷GOOSE虛端子信號的發(fā)送有無錯誤。利用數(shù)字繼電保護(hù)測試儀發(fā)出信號，通過相應(yīng)的保護(hù)設(shè)備面板顯示內(nèi)容判斷信號的接收情況。利用測試儀發(fā)送SV信號，根據(jù)面板顯示判斷SV信號的接收情況。

2.4智能終端檢驗(yàn)

智能終端檢查主要對動作時間、傳送位置信號、檢修狀態(tài)測試等進(jìn)行檢查。檢修狀態(tài)測試和MU檢修狀態(tài)測試相同。動作時間檢測方法如下：測試儀發(fā)送GOOSE跳閘和合閘命令，在7ms內(nèi)，智能終端應(yīng)做出可靠動作。測試儀分別發(fā)送跳閘和合閘命令，同時接收節(jié)點(diǎn)信息，對報文發(fā)送和硬接點(diǎn)輸出時間差進(jìn)行記錄。在傳送位置信號測試方面，通過GOOSE報文準(zhǔn)確傳送開關(guān)位置信息，利用數(shù)字繼電保護(hù)測試儀器向智能終端輸出電纜分信號、合信號，然后接收GOOSE命令，解析虛端子位置信號，通過觀察辨別該信號和端子信號間是否存在差異。在SOE精度測試方面，使用時鐘源進(jìn)行對時，對智能終端直接接入GPS輸出的分脈沖，利用GOOSE報文對SOE進(jìn)行觀察，精度應(yīng)在2ms以下。

3智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試中的重要問題

3.1光纖調(diào)試

在智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試工作中，光纖調(diào)試是不能忽視的問題，光纖調(diào)試的問題主要表現(xiàn)在以下兩個方面：第一，智能變電站的光纖要遵循一用一備的原則，當(dāng)光纖發(fā)生問題之后可以及時更換，保證智能變電站繼電保護(hù)的正常運(yùn)行，避免智能變電站發(fā)生安全事故，提高整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行;第二，智能變電站運(yùn)行中使用的所有光纖，纖芯都要進(jìn)行衰耗測試，測試通過之后才能把光纖投入使用，在光纖調(diào)試工作中需仔細(xì)記錄光纖運(yùn)行數(shù)據(jù)，以免光纖運(yùn)行中出現(xiàn)質(zhì)量問題，維護(hù)智能變電站的安全運(yùn)行。

3.2檢測調(diào)試

智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試時組織了檢測調(diào)試，檢測調(diào)試是需要注意的問題，智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)行需要依靠檢測技術(shù)，檢測調(diào)試中記錄下智能變電站繼電保護(hù)的通信模式，多元化分析記錄的數(shù)據(jù)，為智能變電站繼電保護(hù)提供有效的調(diào)試。檢測調(diào)試有助于發(fā)現(xiàn)智能變電站繼電保護(hù)中的突發(fā)問題，檢測系統(tǒng)會把問題直接上報給報警系統(tǒng)，這樣才能讓工作人員快速地發(fā)現(xiàn)智能變電站的運(yùn)行問題，維護(hù)智能變電站的運(yùn)行穩(wěn)定。

4結(jié)語

綜上所述，繼電保護(hù)系統(tǒng)是智能變電站的重要組成部分，為了確保智能保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需采取有效的調(diào)試方法，按要求逐步調(diào)試，為智能變電站的穩(wěn)定運(yùn)行提供更多保障。

參考文獻(xiàn)：

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