關(guān)于智能變電站繼電保護遠程運維技術(shù)分析

孫玉傘

（國網(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)代化社會經(jīng)濟水平的不斷提高，促使用電需求隨之增加，為了能夠有效保障供電安全，繼電保護設(shè)備作為智能變電站當中的重要技術(shù)手段，是保障電網(wǎng)安全運行的首要防線，具有顯著的安全穩(wěn)固作用，為了能夠進一步保護智能變電站當中為保護元件出現(xiàn)故障時，能夠由繼電保護裝置正常啟動，需要對其進行檢修試驗，保障裝置功能的完好，而在傳統(tǒng)人力運維下，工作量逐年攀升的同時，工作難度相對較大，存在著諸多弊端，難以符合現(xiàn)代化運維需求，因此，新建智能變電站采用智能設(shè)備提供數(shù)字化、高集成的遠程運維方式有效保障智能變電站繼電保護裝置運維水平的提高。

一、智能變電站繼電保護意義

在我國變電站長久發(fā)展的過程當中，產(chǎn)生了多樣化的繼電保護裝置，因此，在對智能變電站選擇設(shè)備時，需要結(jié)合整體電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，建設(shè)針對性地選擇方式分析繼電保護設(shè)備的功能，以確保能夠為智能變電站完成繼電保護工作，及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的故障問題，精準判斷故障原因并發(fā)出警示?，F(xiàn)階段社會電力行業(yè)發(fā)展迅速，促使繼電保護裝置應(yīng)用了現(xiàn)代化的技術(shù)手段，采用更加自動化的運維模式，對于智能變電站當中的短路問題能夠及時發(fā)現(xiàn)并解決，降低設(shè)備故障對電力系統(tǒng)的損害，借助現(xiàn)代化的計算機網(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、自動化的運行方式，進一步促進繼電保護系統(tǒng)實現(xiàn)智能遠程運維，保障在智能變電站繼電保護遠程運維過程當中提高繼電保護設(shè)備運行得安全可靠性，為相關(guān)工作人員提供精確的遠程數(shù)據(jù)資料，提高工作效率的同時，促使智能變電站繼電保護設(shè)備能夠精準發(fā)揮自身優(yōu)勢作用。

二、繼電保護遠程運維結(jié)構(gòu)

在新時期當中，為了進一步保障社會用電的穩(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，在智能變電站當中引入了間隔層設(shè)備以及過程層網(wǎng)絡(luò)，取代了傳統(tǒng)變電站中的二次電纜回路?；趪褼LT860 標準下的IED 模型，促使繼電保護裝置呈現(xiàn)出更強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，進一步構(gòu)建了安全可靠的繼電保護遠程運維方式。在智能變電站當中，采取遠程運維網(wǎng)利用站控層網(wǎng)絡(luò)對智能變電站中的安全設(shè)備報文采集，以及繼電保護設(shè)備等進行二次回路數(shù)據(jù)監(jiān)測，通過中心數(shù)據(jù)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)進一步傳輸給遠程維護中心主站，形成完整的運維系統(tǒng)構(gòu)架。對智能變電站中的繼電保護信息子站系統(tǒng)進行一定程度的改造，同樣能夠作為遠程運維網(wǎng)絡(luò)增加相應(yīng)的報文采集裝置，從而能夠獲取變電站內(nèi)的過程層網(wǎng)絡(luò)信息，進一步收集主站運維狀態(tài)信息，傳輸給遠程運維控制中心，在智能變電站當中布設(shè)的報文采集設(shè)備，主要是針對于變電站內(nèi)過程層網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的報文進行采集。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)報文，基于此種原因，可以在遠程運維網(wǎng)絡(luò)當中將報文狀態(tài)按照實時變化刻度截取，將前后一段時間內(nèi)的截面數(shù)據(jù)及時傳送給遠程運維中心，便于運維中心針對于數(shù)據(jù)信息開展故障分析，并且除此之外，報文采集設(shè)備同樣需要負責變電站當中的流量統(tǒng)計以及分析報文類型，進一步將結(jié)果傳輸給運維控制中心。

三、繼電保護遠程運維流程以及全景

在智能變電站當中，實現(xiàn)繼電保護設(shè)備的遠程運維，主要是針對于各個保護設(shè)備以及其產(chǎn)生的二次回路進行狀態(tài)實時監(jiān)測，針對于整體監(jiān)測流程來講，包括以下數(shù)據(jù)的收集分析。包括繼電保護設(shè)備產(chǎn)生的電源警示信號以及模塊輸出產(chǎn)生的電源電壓信息等，收集整體繼電保護設(shè)備內(nèi)所產(chǎn)生的CPU 溫度，以及繼電保護設(shè)備過程層網(wǎng)絡(luò)收發(fā)光口產(chǎn)生的溫度信息，在繼電保護設(shè)備運行過程當中發(fā)生的過程層光口強弱度以及光纖縱聯(lián)通道的發(fā)光強度，針對于繼電保護設(shè)備模擬運行時產(chǎn)生的電流量數(shù)據(jù)信息以及動態(tài)差強保護電流數(shù)據(jù)等，搜集主要繼電保護設(shè)備開關(guān)閉鎖時產(chǎn)生的入量信息，針對于繼電保護設(shè)備的定值區(qū)號控制等進行全面收集，同時包括裝置警示信息，搜集異常電壓電流斷線導致的差流越線警告、同步異常、品質(zhì)異常等各種差異性信息，在開啟繼電保護設(shè)備時產(chǎn)生的啟動動作以及出口保護距離信息等，收集過程層產(chǎn)生的報文收發(fā)情況，以及相關(guān)報文數(shù)據(jù)連接，而最后則是針對于相關(guān)運維設(shè)備裝置的自檢狀態(tài)信息進行全面分析收集。

在智能變電站當中，針對于繼電保護采取的遠程運維技術(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，進一步實現(xiàn)數(shù)字交互下的通信網(wǎng)絡(luò)運行，采用報文裝置針對于整體運行過程進行記錄，上報并合單元將報文信息之間的交互裝置進行有效連接，在繼電保護當中針對于二次回路的監(jiān)測分為邏輯性狀態(tài)以及物理性狀態(tài)，邏輯性狀態(tài)主要針對于過程產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)報文進行分析檢測，校驗報文報告是否符合規(guī)范的行為格式，是否存在丟失重復的現(xiàn)象，針對于物理性狀態(tài)檢測，則是對智能變電站當中的繼電保護設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)通信進行逐一排查檢測，包括合并單元、智能終端等光纖光口設(shè)備的測試。

四、繼電保護遠程運維應(yīng)用分析

（一）判別保護交流采樣狀態(tài)

采取遠程運維，針對于智能變電站的繼電保護設(shè)備來講，首先需要采樣辨別保護設(shè)備交互狀態(tài)，對繼電保護設(shè)備采取AD 采樣方式對比保護裝置中的站控層網(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 保護狀態(tài)的一致性，并對繼電保護裝置的雙重配置進行分析，橫向?qū)ε袆e兩套采樣數(shù)據(jù)，從而校驗繼電保護設(shè)備運行狀態(tài)，對裝置采用常規(guī)互感器同一電流感應(yīng)所產(chǎn)生的不同對比條件進行采樣。例如，線路保護主變保護以及母差保護等產(chǎn)生的不同組數(shù)據(jù)，通過遠程運維系統(tǒng)，能夠橫向?qū)⑦@些數(shù)據(jù)進行對比，進而測試出采樣值的正確性，通過長期對裝置采樣的記錄差進行判定，了解AD 采樣插件的老化趨勢。同時，對繼電保護設(shè)備中的過程層網(wǎng)絡(luò)進行報文采樣校驗，結(jié)合了合并單元所有的報文，通過對比時間內(nèi)的間隔SV 采樣，判斷交流回路完好性，也能夠保護采樣數(shù)據(jù)的正確性。

（二）輔助檢修

設(shè)定二次安全保護措施，智能變電站當中采用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流進一步取代了傳統(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Χ伟踩胧┓矫鎺砹溯^大的工作困難，針對于二次電路安全措施的執(zhí)行與確認工作存在著措施不到位以及執(zhí)行順序出現(xiàn)錯誤的狀態(tài)，極易引發(fā)安全事故。借助遠程運維中心對變電站繼電保護設(shè)備的全景展示，建立起完整的二次安全措施知識庫，進一步形成自動化智能的保護設(shè)備檢修措施，在執(zhí)行安全票據(jù)措施過程當中，促使遠程運維中心能夠?qū)ο嚓P(guān)保護設(shè)備功能狀態(tài)進行實時監(jiān)控，進一步提出安全預警，保障二次安全措施能夠有效發(fā)揮其可靠性。同時，在針對于繼電保護設(shè)備的故障搶修方面建立遠程運維，通過運維人員在遠程網(wǎng)絡(luò)當中確定故障點位，利用信息化優(yōu)勢獲取精準故障信息，及時針對于故障原因進行排查，擺脫了傳統(tǒng)針對于故障搶修需要佩戴大量運維設(shè)備的弊端，將故障定位到網(wǎng)絡(luò)端口，結(jié)合配件儲藏信息，將備用設(shè)備板件推送到儲藏倉位，進一步幫助檢修人員能夠及時修復繼電保護設(shè)備故障問題，保障電力供應(yīng)正常。在工作期間利用遠程運維中心還能夠?qū)ο鄳?yīng)的故障信息數(shù)據(jù)進行備份，提供技術(shù)支撐，積累更新運維經(jīng)驗，為后續(xù)使用到的相同設(shè)備類型故障問題提供有效參考。與此同時，在繼電保護設(shè)備的應(yīng)用狀態(tài)評價方面，利用遠程運維網(wǎng)絡(luò)對相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)信息進行記錄整合，包括檢修記錄、出廠驗收、動作信息等實時狀況綜合判定繼電保護設(shè)備的運行狀態(tài)，以確保其處于健康水平，能夠保障供電安全的同時，也需要建設(shè)針對性的運維計劃，針對于繼電保護設(shè)備提出有效檢修參考策略，降低不必要的停電檢修工作，進一步促使繼電保護設(shè)備實現(xiàn)自動化管理。

（三）保護動作行為分析

重置單一動作保護需要對智能變電站當中的繼電保護設(shè)備進行報文采集，通過模擬記錄開關(guān)變化對保護設(shè)備的運行信息進行對比，分析其模擬量以及開入量的實際邏輯變化，進一步保障繼電保護設(shè)備展開的動作處于正常運行狀態(tài)。而雙重化的配置針對于繼電保護設(shè)備的運行動作來講，相較于單一的重置變化，具有較高的正確性，除了使用動作分析方式外，對比雙重的動作保護行為穩(wěn)定出口時間的特性，結(jié)合保護裝置自身具有的故障錄波信息能夠?qū)φw設(shè)備動作進行校驗，而作為第三方監(jiān)視設(shè)備故障，錄波器能夠?qū)^電保護設(shè)備的動作行為進行記錄，從而確定故障前后所產(chǎn)生的信息模擬故障行為，進一步校驗繼電保護設(shè)備產(chǎn)生動作的行為正確性。除此之外，還可以利用電力系統(tǒng)針對于繼電保護設(shè)備所產(chǎn)生的開關(guān)量保護條件等綜合記錄，自動篩選相關(guān)的故障信息，實時分析繼電保護設(shè)備產(chǎn)生動作的狀態(tài)，判斷故障類型進一步形成，自動化的故障報告推送的遠程運維主控中心，便于運維人員能夠第一時間接收到故障信息，并建立在全面分析基礎(chǔ)上，準確掌握故障原因，采取針對性地解決措施，進一步提高繼電保護設(shè)備的運維安全性，為人民大眾提供更高質(zhì)量的電力輸出。

（四）核對在線設(shè)備參數(shù)

對智能變電站繼電保護設(shè)備采取遠程運維技術(shù)，主要涉及到對相應(yīng)保護設(shè)備的配置參數(shù)進行核對，具體來講，包括繼電保護設(shè)備的定值區(qū)、壓板以及基準值，涉及到網(wǎng)絡(luò)站控層當中的通訊參數(shù)IP 地址等，以及過程層當中的MAC 地址、收發(fā)端口、VLAN 編號等。遠程運維系統(tǒng)通過內(nèi)置的變電站網(wǎng)絡(luò)對繼電保護設(shè)備的配置文件進行基準獲取，在配置周期內(nèi)對保護設(shè)備的CCD 文件進行召喚對比，如若發(fā)現(xiàn)異常，能夠第一時間發(fā)出警告，促使遠程運維控制中心相關(guān)人員能夠及時關(guān)注到設(shè)備異常問題，排除故障，而繼電保護設(shè)備的遠程運維系統(tǒng)在對指定的定值壓板信息或許完成后，通過調(diào)度部門對機電設(shè)備維修通知下發(fā)，從而對比二者基準狀態(tài)儲存定值數(shù)據(jù)。在一定程度上需要人工干預繼電保護設(shè)備產(chǎn)生的定值屬于基準狀態(tài)，首先，需要對原有設(shè)備的基準狀態(tài)進行校對，完成后對運維系統(tǒng)預先設(shè)置出周期保護參數(shù)，對比在線基準狀態(tài)，調(diào)取符合設(shè)定參數(shù)的保護設(shè)備，給出相應(yīng)的指令信息提示，運維人員能夠結(jié)合設(shè)備運行狀態(tài)處理問題。同時，借助遠程運維中心，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程修改定值參數(shù)以及保護軟壓板的功能，手動召喚設(shè)備狀態(tài)，核對參數(shù)完成后確認無誤，將指定修改功能下裝到保護設(shè)備當中，恢復正常后，實現(xiàn)遠程校對，降低了運維人員往返現(xiàn)場維修時間的同時，也能夠調(diào)整電網(wǎng)方式，實現(xiàn)更為智能的變電站運行系統(tǒng)。

結(jié)束語：隨著我國現(xiàn)代化科學技術(shù)的發(fā)展，促使變電站應(yīng)用了更為智能的系統(tǒng)，協(xié)助繼電保護設(shè)備運行工作，在智能化、信息化方面，構(gòu)建了遠程運維技術(shù)，實現(xiàn)遠程保護，繼電設(shè)備提高了電力系統(tǒng)故障處理率的同時，進一步促使繼電保護設(shè)備運行效率的有效提高。