智能化變電站繼電保護調試研究及應用

黃志成

（清遠市電創電力工程安裝有限公司，廣東清遠 511517）

智能化變電站繼電保護調試研究及應用

黃志成

（清遠市電創電力工程安裝有限公司，廣東清遠 511517）

結合當前智能化變電站的實際情況，對其進行簡單的概述，并對繼電保護調試方法進行了探討和分析，同時結合實例對調試問題進行了總結。

智能化變電站；繼電保護；調試；應用分析

1 智能化變電站概述

智能化變電站中主要是積極采用光電技術，此外，其較之傳統的變電站，將信息技術、網絡通信技術進行了充分融合，特別是針對二次系統的運行過程中，運用信息應用模式，可有效幫助變電站發生顯著變化，與此同時，這也是推動電氣量數字化輸出的關鍵。通過相關技術的有機結合，可促使電力系統信息將各個環節均聯系到統一的模塊上，再充分利用網絡通信技術即可快速實現信息交互[1]。

在設備上，將以往的TV與TA的方式拋棄，運用新型的數字化互感器，使得低功耗與緊湊的特點更加顯著，在數據采集時主要依靠以太網來實現，并基于此來進行數字信號的傳輸，進行統一的信息建模。該技術特征主要包括以下幾方面。

（1）分布化的系統分層：該系統在實現分布式配置上具有非常重要的意義，在該系統中其配置是將其面向對象，同時通過運用CPU模式來實現運作，這一因素直接決定了各個裝置都必須具備相應的處理能力。

（2）數字化的數據采集：為了使得數字化信號能夠被及時采集，需要采用光電式互感器，這不僅能夠使隔離的一二次系統實現有效連接，同時也能夠使所需要測量的數據精度得到進一步的提高，并使其能夠更好地用于信息集成化。

（3）網絡化的信息交互：各個變電站在進行相互的數據傳輸時，主要是經由間隔層與智能傳感器之間存在的裝置來實現信息的交互，各個層內部的信息來實現通信和交換[2]。

2 智能變電站的優點

2.1 設備智能化

二次接線的簡化，測控/保護裝置內部不再需要A/D變換等繁雜的輸入/輸出回路，可縮短安裝周期，提高設備可靠性。光電技術在一次設備中的應用，從A/D轉換單元到就地控制柜、間隔層測控/保護單元，直至站控層設備，全部采用光纖通信方式。光通信技術的應用，使電纜數目大幅減少，縮短安裝周期，提高站內數據傳輸的可靠性。因此一次設備智能化、小型化，減小變電站集控室面積卻提高了精度測量。

2.2 智能化高級應用

當前傳統的變電站已經實現了自動化，但是相對于電力調度來說也是被動的，而智能變電站可以與調度機構及時便捷地互動。智能變電站采集的數據是全景式的，因而信息量非常大，但是這些數據通過站內的信息一體化平臺以及變電站自動化系統高級應用模塊，對數據進行初步的挖掘、分析，實現智能告警、順序控制、設備狀態可視化、事故綜合分析決策等。

智能化變電站更加強調通信平臺網絡化、信息數字化以及資源共享。除此之外，其還具有結構緊湊、功能集成以及狀態可視等特點，這些特點使得變電站的升級、維護、改造等更加容易，可以說是變電站的歷史性跨越。

3 智能變電站中繼電保護調試方法

3.1 保護裝置元件的調試

首先對相關設備進行檢查，在明確各個插件均完整且良好時，再開展調試保護。在檢查的過程中，應當注意其是否出現端子排以及壓板松動等現象，而在進行交直流回路絕緣的檢查時，首先需要將電源切斷，并及時將全部的邏輯插件從中拔出。

而在實施零漂的檢查過程中，需要采取端子排內短接，并切斷相應電流回路，再進行電壓以及電流零漂值的觀察。在實施采樣精度試驗的過程中，應確保端子排有交流電流和交流電壓經過，注意觀察采樣值，使測定的數據與實際數據誤差能夠控制到5%范圍內。

在對開關量進行檢查的過程中，還需要根據各個情況進行模擬，使輸出接點能夠給予相應的反應，便于對各種輸出接點的動作進行有效測量[3]。

在實現各項檢查之后，應當對保護定值進行校驗，其中應當包含：距離保護定值的校驗、縱聯差動保護定值的校驗、零序反時限過流保護定值的校驗、PT斷線相過流、零序定時限過流保護定值的校驗、工頻變化量距離定值的校驗等。在完成各項定值校驗之后，對光纖通道的聯調進行校驗，在聯調前，還應當對光纖聯通的可靠性進行檢查，若在這個階段發現有縱聯通道異常的現象，這是需要觀察其是否熄滅，避免縱聯通道異常現場的出現。在對光纖通道進行調試的過程中，應當采取以下兩種方法：兩側裝置縱聯差動保護功能以及差流的檢查和對側電流的聯調。

3.2 通道調試

在對通道進行調試前，首先應當判斷其狀態，并對光纖通道的情況進行觀察，必須確保其良好才能夠給予其相應的保護，若在該裝置中，并沒有發生縱聯通道異常的現象時，此時其異常燈必然處在熄滅的狀態下，此時，與此相關的通道狀態技術，則同樣能夠繼續保持恒定狀態[4]。與此同時，在調試之前應當對光纖頭進行有效的清潔處理，若有其他設備連接在該通道中，此時需要對接地情況進行觀察，確認良好之后即可根據相關要求來完成接線，在接線時，還需要結合不同的設備給予不同的選擇，此外，還應當將不同的接地網分開。

復用通道調試與光纖通道調試是最主要的兩種通道調試，其中復用通道調試主要是根據裝置的發光功率來完成檢查，并注意對通道插件上的標稱值進行觀察，了解其是否已經滿足要求。在對光纖收信率進行檢查的過程中，還應當對收信裕度進行核查。在操作的過程中運用通信內時鐘，應當對本側以及對側的識別碼進行觀察，了解其是否進行了統一設置，同時，還需要對裝置中縱聯通道的異常警告信號進行查看，若不存在異常警告，則表明其通道處于正常狀態。

3.3 GOOSE調試

在對菜單欄進行調試，應當結合GOOSE的報文統計和通信狀態對其進行配置。若僅是根據GOOSE的發送功能來進行調試，那么所涉及的八大模塊均能夠進行有效支撐，而為了更好地實現現場調試的便捷性，則需要采取12個模塊來實現，同時當發送壓板退出時，那么GOOSE的相關信息也將因此被清除。

在進行信息的發送過程時，開入信息和GOOSE發送信息是最主要的兩個方面。與此同時，GOOSE自身的接收功能也非常情況大，例如：在PCS-931中，23項GOOSE信號能夠被成功接收，但為了更加便于現場調試，PCS-931往往需要是采用GOOSE開入為其本身接收的信號。

4 調試問題應用案例分析

在采用GOOSE連線的智能化變電站中，其相對接收方來說，僅僅只花費其中非常小的一部分，再通過GOOSE來實現連線，這就能夠使所接收的相關信號得到更好的了解，在經由GOOSE連線來完成配置，接收方就能夠給予外部信號相應的添加處理，與此同時，相同的兩個內部信號是無法實現與兩個外部信號相連接的，當然相同的外部信號，也是不能夠與兩個內部信號相連接的。通過日志窗口能夠詳細了解GOOSE聯系的相關情況，再根據需要給予內部信息號適當的添加。

現結合需要對某220 kV線路保護裝置的開入量通道進行測試，首先運用智能化繼電保護校驗儀來進行檢測，根據結果了解到該線路中存在閉鎖重合閘開入量以及遠方跳閘的情況，采用檢驗儀對該線路的線路進行保護，但其保護裝置中并不存在相應的開入信息。

針對這一情況，首先對效驗儀的61850配置進行檢查[3]，在通過多次反復的校驗之后，了解到配置并不存在較大問題，與此同時，光網口燈也在不停的閃爍，這表明在該線路中硬件口能夠正常地進行數據的傳送。再對模型文件的配置進行分析，其后將母差的模型文件打開，發現其中能夠查找到相應的數據成員和數據集成成員。

再依次對本次研究線路的二出口節點進行查找，將線路保護的模型文件打開。觀察到母差模型文件與關聯的External signal IED Name與Exter?nal Signal Reference Name并無任何出入，在這個階段，再次查看了母差模型文件，仔細分析后了解到有兩個同樣的跳閘數據庫出現在出口處，其分別命名為dscGOOSE與dscGOOSE1，這時再次查找母差GOOSE數據，了解到只存在dsc?GOOSE1，這充分說明，dscGOOSE1才是這個線路的數據。故此時認為可能由于名稱不一致致使GOOSE開入出現異常現象。

通過對保護裝置說明書進行翻查之后，發現該線路中，所運用的線路保護裝置，可不對GOOSE的參數進行設置和校對，并且在數據集名中也應當采取這種來進行判別，面對這種情況，一旦有名稱不一致的現象，那么就會致使線路出現開入閉鎖情況，當然也就無法進行正確的顯示。

在對這個問題進行排查的過程中，不難發現，智能化變電站的繼電保護裝置調試是一種基于配置文件的工程，其大量的測試問題都相當于一個隱形的問題，傳統的電纜線能夠較為直觀地查找到問題的地點和根源，而智能化變電站繼電保護在出現調試問題時，往往需要采取相應的過程控制，對存在的各種可能性問題進行一一排查。與此同時，在對各項試驗進行檢查時，應當根據所擬定的要求來對其進行執行，以免導致隱蔽問題被疏漏的情況出現。

5 結語

在本次研究中主要對智能化變電站繼電保護調試進行了充分的分析，在文中對調試方法進行了簡單的介紹，同時結合實例深入分析了在進行調試時可能會出現的各種問題，同時根據問題提出了相關指導措施。運用數字與計算機相結合的繼電保護測試儀，以現場保護配置為原則，在計算機上可對其相應狀態信息進行顯示，使其可操作性和實時性得到更好的展現[3]。

［1］陳彩鳳.智能變電站繼電保護調試方法及其應用探析［J］.企業技術開發，2013，8（16）：28-30.

［2］倪登榮，倪曉琴.芻議智能變電站繼電保護調試方法與應用［J］.信息通信，2013，10（15）：100-103.

［3］趙春利.基于IEC61850標準數字化變電站繼保測試系統研究［J］.硅谷，2012，8（15）：11-12.

Intelligent Substation Relay Protection Testing Research and Application

HUANG Zhi-cheng
（Qingyuan Electric and Electric Power Engineering Installation Co.，Ltd.，Qingyuan 511517，China）

Combined with the current situation of intelligent substation，the paper makes a simple overview，discusses relay protection testing methods，analyzes with examples，and summarizes the problems in debugging.

intelligent substation；relay protection；commissioning；application analysis

TM77

：A

：1009－9492(2014)12－0120－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.12.029

黃志成，男，1986年生，廣東清新人，大學本科，助理工程師。研究領域：繼電保護。

(編輯：向 飛)

2014－06－30