關(guān)于智能變電站繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)分析

孫玉傘

（國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司榆樹市供電公司，吉林 榆樹 130400）

引言：隨著現(xiàn)代化社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，促使用電需求隨之增加，為了能夠有效保障供電安全，繼電保護(hù)設(shè)備作為智能變電站當(dāng)中的重要技術(shù)手段，是保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的首要防線，具有顯著的安全穩(wěn)固作用，為了能夠進(jìn)一步保護(hù)智能變電站當(dāng)中為保護(hù)元件出現(xiàn)故障時(shí)，能夠由繼電保護(hù)裝置正常啟動(dòng)，需要對(duì)其進(jìn)行檢修試驗(yàn)，保障裝置功能的完好，而在傳統(tǒng)人力運(yùn)維下，工作量逐年攀升的同時(shí)，工作難度相對(duì)較大，存在著諸多弊端，難以符合現(xiàn)代化運(yùn)維需求，因此，新建智能變電站采用智能設(shè)備提供數(shù)字化、高集成的遠(yuǎn)程運(yùn)維方式有效保障智能變電站繼電保護(hù)裝置運(yùn)維水平的提高。

一、智能變電站繼電保護(hù)意義

在我國(guó)變電站長(zhǎng)久發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，產(chǎn)生了多樣化的繼電保護(hù)裝置，因此，在對(duì)智能變電站選擇設(shè)備時(shí)，需要結(jié)合整體電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，建設(shè)針對(duì)性地選擇方式分析繼電保護(hù)設(shè)備的功能，以確保能夠?yàn)橹悄茏冸娬就瓿衫^電保護(hù)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的故障問(wèn)題，精準(zhǔn)判斷故障原因并發(fā)出警示。現(xiàn)階段社會(huì)電力行業(yè)發(fā)展迅速，促使繼電保護(hù)裝置應(yīng)用了現(xiàn)代化的技術(shù)手段，采用更加自動(dòng)化的運(yùn)維模式，對(duì)于智能變電站當(dāng)中的短路問(wèn)題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決，降低設(shè)備故障對(duì)電力系統(tǒng)的損害，借助現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及信息化技術(shù)，促使電力系統(tǒng)能夠呈現(xiàn)出更加智能、自動(dòng)化的運(yùn)行方式，進(jìn)一步促進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能遠(yuǎn)程運(yùn)維，保障在智能變電站繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維過(guò)程當(dāng)中提高繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行得安全可靠性，為相關(guān)工作人員提供精確的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)資料，提高工作效率的同時(shí)，促使智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備能夠精準(zhǔn)發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)作用。

二、繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維結(jié)構(gòu)

在新時(shí)期當(dāng)中，為了進(jìn)一步保障社會(huì)用電的穩(wěn)定，采用了智能變電站供電方式，結(jié)合高科技、低碳環(huán)保的智能電力設(shè)備，建立在網(wǎng)絡(luò)化、信息共享的電力傳輸基礎(chǔ)之上，在智能變電站當(dāng)中引入了間隔層設(shè)備以及過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)，取代了傳統(tǒng)變電站中的二次電纜回路。基于國(guó)家DLT860 標(biāo)準(zhǔn)下的IED 模型，促使繼電保護(hù)裝置呈現(xiàn)出更強(qiáng)有力的安全性以及信息傳輸功能，電力系統(tǒng)的智能化更為明顯，進(jìn)一步構(gòu)建了安全可靠的繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維方式。在智能變電站當(dāng)中，采取遠(yuǎn)程運(yùn)維網(wǎng)利用站控層網(wǎng)絡(luò)對(duì)智能變電站中的安全設(shè)備報(bào)文采集，以及繼電保護(hù)設(shè)備等進(jìn)行二次回路數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，通過(guò)中心數(shù)據(jù)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步傳輸給遠(yuǎn)程維護(hù)中心主站，形成完整的運(yùn)維系統(tǒng)構(gòu)架。對(duì)智能變電站中的繼電保護(hù)信息子站系統(tǒng)進(jìn)行一定程度的改造，同樣能夠作為遠(yuǎn)程運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)增加相應(yīng)的報(bào)文采集裝置，從而能夠獲取變電站內(nèi)的過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)信息，進(jìn)一步收集主站運(yùn)維狀態(tài)信息，傳輸給遠(yuǎn)程運(yùn)維控制中心，在智能變電站當(dāng)中布設(shè)的報(bào)文采集設(shè)備，主要是針對(duì)于變電站內(nèi)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的報(bào)文進(jìn)行采集。由于有限的網(wǎng)絡(luò)寬帶調(diào)度數(shù)據(jù)促使變電站內(nèi)產(chǎn)生容量較大的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，基于此種原因，可以在遠(yuǎn)程運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中將報(bào)文狀態(tài)按照實(shí)時(shí)變化刻度截取，將前后一段時(shí)間內(nèi)的截面數(shù)據(jù)及時(shí)傳送給遠(yuǎn)程運(yùn)維中心，便于運(yùn)維中心針對(duì)于數(shù)據(jù)信息開展故障分析，并且除此之外，報(bào)文采集設(shè)備同樣需要負(fù)責(zé)變電站當(dāng)中的流量統(tǒng)計(jì)以及分析報(bào)文類型，進(jìn)一步將結(jié)果傳輸給運(yùn)維控制中心。

三、繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維流程以及全景

在智能變電站當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)設(shè)備的遠(yuǎn)程運(yùn)維，主要是針對(duì)于各個(gè)保護(hù)設(shè)備以及其產(chǎn)生的二次回路進(jìn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，針對(duì)于整體監(jiān)測(cè)流程來(lái)講，包括以下數(shù)據(jù)的收集分析。包括繼電保護(hù)設(shè)備產(chǎn)生的電源警示信號(hào)以及模塊輸出產(chǎn)生的電源電壓信息等，收集整體繼電保護(hù)設(shè)備內(nèi)所產(chǎn)生的CPU 溫度，以及繼電保護(hù)設(shè)備過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)收發(fā)光口產(chǎn)生的溫度信息，在繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中發(fā)生的過(guò)程層光口強(qiáng)弱度以及光纖縱聯(lián)通道的發(fā)光強(qiáng)度，針對(duì)于繼電保護(hù)設(shè)備模擬運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的電流量數(shù)據(jù)信息以及動(dòng)態(tài)差強(qiáng)保護(hù)電流數(shù)據(jù)等，搜集主要繼電保護(hù)設(shè)備開關(guān)閉鎖時(shí)產(chǎn)生的入量信息，針對(duì)于繼電保護(hù)設(shè)備的定值區(qū)號(hào)控制等進(jìn)行全面收集，同時(shí)包括裝置警示信息，搜集異常電壓電流斷線導(dǎo)致的差流越線警告、同步異常、品質(zhì)異常等各種差異性信息，在開啟繼電保護(hù)設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的啟動(dòng)動(dòng)作以及出口保護(hù)距離信息等，收集過(guò)程層產(chǎn)生的報(bào)文收發(fā)情況，以及相關(guān)報(bào)文數(shù)據(jù)連接，而最后則是針對(duì)于相關(guān)運(yùn)維設(shè)備裝置的自檢狀態(tài)信息進(jìn)行全面分析收集。

在智能變電站當(dāng)中，針對(duì)于繼電保護(hù)采取的遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)，利用光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)字代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二次電纜，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)字交互下的通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，采用報(bào)文裝置針對(duì)于整體運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行記錄，上報(bào)并合單元將報(bào)文信息之間的交互裝置進(jìn)行有效連接，在繼電保護(hù)當(dāng)中針對(duì)于二次回路的監(jiān)測(cè)分為邏輯性狀態(tài)以及物理性狀態(tài)，邏輯性狀態(tài)主要針對(duì)于過(guò)程產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文進(jìn)行分析檢測(cè)，校驗(yàn)報(bào)文報(bào)告是否符合規(guī)范的行為格式，是否存在丟失重復(fù)的現(xiàn)象，針對(duì)于物理性狀態(tài)檢測(cè)，則是對(duì)智能變電站當(dāng)中的繼電保護(hù)設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行逐一排查檢測(cè)，包括合并單元、智能終端等光纖光口設(shè)備的測(cè)試。

四、繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維應(yīng)用分析

（一）判別保護(hù)交流采樣狀態(tài)

采取遠(yuǎn)程運(yùn)維，針對(duì)于智能變電站的繼電保護(hù)設(shè)備來(lái)講，首先需要采樣辨別保護(hù)設(shè)備交互狀態(tài)，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備采取AD 采樣方式對(duì)比保護(hù)裝置中的站控層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采樣數(shù)值，并結(jié)合一致性雙層AD 采樣信息，分別判定CPU 保護(hù)狀態(tài)的一致性，并對(duì)繼電保護(hù)裝置的雙重配置進(jìn)行分析，橫向?qū)ε袆e兩套采樣數(shù)據(jù)，從而校驗(yàn)繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)裝置采用常規(guī)互感器同一電流感應(yīng)所產(chǎn)生的不同對(duì)比條件進(jìn)行采樣。例如，線路保護(hù)主變保護(hù)以及母差保護(hù)等產(chǎn)生的不同組數(shù)據(jù)，通過(guò)遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)，能夠橫向?qū)⑦@些數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而測(cè)試出采樣值的正確性，通過(guò)長(zhǎng)期對(duì)裝置采樣的記錄差進(jìn)行判定，了解AD 采樣插件的老化趨勢(shì)。同時(shí)，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備中的過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行報(bào)文采樣校驗(yàn)，結(jié)合了合并單元所有的報(bào)文，通過(guò)對(duì)比時(shí)間內(nèi)的間隔SV 采樣，判斷交流回路完好性，也能夠保護(hù)采樣數(shù)據(jù)的正確性。

（二）輔助檢修

設(shè)定二次安全保護(hù)措施，智能變電站當(dāng)中采用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流進(jìn)一步取代了傳統(tǒng)二次電纜的抽象電流模式，二次回路處于虛弱狀態(tài)，因此，這一原因?qū)е聦?duì)二次安全措施方面帶來(lái)了較大的工作困難，針對(duì)于二次電路安全措施的執(zhí)行與確認(rèn)工作存在著措施不到位以及執(zhí)行順序出現(xiàn)錯(cuò)誤的狀態(tài)，極易引發(fā)安全事故。借助遠(yuǎn)程運(yùn)維中心對(duì)變電站繼電保護(hù)設(shè)備的全景展示，建立起完整的二次安全措施知識(shí)庫(kù)，進(jìn)一步形成自動(dòng)化智能的保護(hù)設(shè)備檢修措施，在執(zhí)行安全票據(jù)措施過(guò)程當(dāng)中，促使遠(yuǎn)程運(yùn)維中心能夠?qū)ο嚓P(guān)保護(hù)設(shè)備功能狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)一步提出安全預(yù)警，保障二次安全措施能夠有效發(fā)揮其可靠性。同時(shí)，在針對(duì)于繼電保護(hù)設(shè)備的故障搶修方面建立遠(yuǎn)程運(yùn)維，通過(guò)運(yùn)維人員在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中確定故障點(diǎn)位，利用信息化優(yōu)勢(shì)獲取精準(zhǔn)故障信息，及時(shí)針對(duì)于故障原因進(jìn)行排查，擺脫了傳統(tǒng)針對(duì)于故障搶修需要佩戴大量運(yùn)維設(shè)備的弊端，將故障定位到網(wǎng)絡(luò)端口，結(jié)合配件儲(chǔ)藏信息，將備用設(shè)備板件推送到儲(chǔ)藏倉(cāng)位，進(jìn)一步幫助檢修人員能夠及時(shí)修復(fù)繼電保護(hù)設(shè)備故障問(wèn)題，保障電力供應(yīng)正常。在工作期間利用遠(yuǎn)程運(yùn)維中心還能夠?qū)ο鄳?yīng)的故障信息數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，提供技術(shù)支撐，積累更新運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)使用到的相同設(shè)備類型故障問(wèn)題提供有效參考。與此同時(shí)，在繼電保護(hù)設(shè)備的應(yīng)用狀態(tài)評(píng)價(jià)方面，利用遠(yuǎn)程運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)對(duì)相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄整合，包括檢修記錄、出廠驗(yàn)收、動(dòng)作信息等實(shí)時(shí)狀況綜合判定繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以確保其處于健康水平，能夠保障供電安全的同時(shí)，也需要建設(shè)針對(duì)性的運(yùn)維計(jì)劃，針對(duì)于繼電保護(hù)設(shè)備提出有效檢修參考策略，降低不必要的停電檢修工作，進(jìn)一步促使繼電保護(hù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。

（三）保護(hù)動(dòng)作行為分析

重置單一動(dòng)作保護(hù)需要對(duì)智能變電站當(dāng)中的繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行報(bào)文采集，通過(guò)模擬記錄開關(guān)變化對(duì)保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行信息進(jìn)行對(duì)比，分析其模擬量以及開入量的實(shí)際邏輯變化，進(jìn)一步保障繼電保護(hù)設(shè)備展開的動(dòng)作處于正常運(yùn)行狀態(tài)。而雙重化的配置針對(duì)于繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行動(dòng)作來(lái)講，相較于單一的重置變化，具有較高的正確性，除了使用動(dòng)作分析方式外，對(duì)比雙重的動(dòng)作保護(hù)行為穩(wěn)定出口時(shí)間的特性，結(jié)合保護(hù)裝置自身具有的故障錄波信息能夠?qū)φw設(shè)備動(dòng)作進(jìn)行校驗(yàn)，而作為第三方監(jiān)視設(shè)備故障，錄波器能夠?qū)^電保護(hù)設(shè)備的動(dòng)作行為進(jìn)行記錄，從而確定故障前后所產(chǎn)生的信息模擬故障行為，進(jìn)一步校驗(yàn)繼電保護(hù)設(shè)備產(chǎn)生動(dòng)作的行為正確性。除此之外，還可以利用電力系統(tǒng)針對(duì)于繼電保護(hù)設(shè)備所產(chǎn)生的開關(guān)量保護(hù)條件等綜合記錄，自動(dòng)篩選相關(guān)的故障信息，實(shí)時(shí)分析繼電保護(hù)設(shè)備產(chǎn)生動(dòng)作的狀態(tài)，判斷故障類型進(jìn)一步形成，自動(dòng)化的故障報(bào)告推送的遠(yuǎn)程運(yùn)維主控中心，便于運(yùn)維人員能夠第一時(shí)間接收到故障信息，并建立在全面分析基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確掌握故障原因，采取針對(duì)性地解決措施，進(jìn)一步提高繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)維安全性，為人民大眾提供更高質(zhì)量的電力輸出。

（四）核對(duì)在線設(shè)備參數(shù)

對(duì)智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備采取遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)，主要涉及到對(duì)相應(yīng)保護(hù)設(shè)備的配置參數(shù)進(jìn)行核對(duì)，具體來(lái)講，包括繼電保護(hù)設(shè)備的定值區(qū)、壓板以及基準(zhǔn)值，涉及到網(wǎng)絡(luò)站控層當(dāng)中的通訊參數(shù)IP 地址等，以及過(guò)程層當(dāng)中的MAC 地址、收發(fā)端口、VLAN 編號(hào)等。遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)置的變電站網(wǎng)絡(luò)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的配置文件進(jìn)行基準(zhǔn)獲取，在配置周期內(nèi)對(duì)保護(hù)設(shè)備的CCD 文件進(jìn)行召喚對(duì)比，如若發(fā)現(xiàn)異常，能夠第一時(shí)間發(fā)出警告，促使遠(yuǎn)程運(yùn)維控制中心相關(guān)人員能夠及時(shí)關(guān)注到設(shè)備異常問(wèn)題，排除故障，而繼電保護(hù)設(shè)備的遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)在對(duì)指定的定值壓板信息或許完成后，通過(guò)調(diào)度部門對(duì)機(jī)電設(shè)備維修通知下發(fā)，從而對(duì)比二者基準(zhǔn)狀態(tài)儲(chǔ)存定值數(shù)據(jù)。在一定程度上需要人工干預(yù)繼電保護(hù)設(shè)備產(chǎn)生的定值屬于基準(zhǔn)狀態(tài)，首先，需要對(duì)原有設(shè)備的基準(zhǔn)狀態(tài)進(jìn)行校對(duì)，完成后對(duì)運(yùn)維系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置出周期保護(hù)參數(shù)，對(duì)比在線基準(zhǔn)狀態(tài)，調(diào)取符合設(shè)定參數(shù)的保護(hù)設(shè)備，給出相應(yīng)的指令信息提示，運(yùn)維人員能夠結(jié)合設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)處理問(wèn)題。同時(shí)，借助遠(yuǎn)程運(yùn)維中心，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程修改定值參數(shù)以及保護(hù)軟壓板的功能，手動(dòng)召喚設(shè)備狀態(tài)，核對(duì)參數(shù)完成后確認(rèn)無(wú)誤，將指定修改功能下裝到保護(hù)設(shè)備當(dāng)中，恢復(fù)正常后，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程校對(duì)，降低了運(yùn)維人員往返現(xiàn)場(chǎng)維修時(shí)間的同時(shí)，也能夠調(diào)整電網(wǎng)方式，實(shí)現(xiàn)更為智能的變電站運(yùn)行系統(tǒng)。

結(jié)束語(yǔ)：隨著我國(guó)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促使變電站應(yīng)用了更為智能的系統(tǒng)，協(xié)助繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行工作，在智能化、信息化方面，構(gòu)建了遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程保護(hù)，繼電設(shè)備提高了電力系統(tǒng)故障處理率的同時(shí)，進(jìn)一步促使繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行效率的有效提高。