智能變電站擴建二次實施方法的探討

張 曼，陳典麗

（國網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司，湖北 武漢 430050）

0 引言

我國電力系統(tǒng)及變電站技術(shù)的發(fā)展的必然趨勢是智能變電站的發(fā)展，基于電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域唯一的通用標(biāo)準通信規(guī)約IEC61850的虛回路體系、實時傳輸數(shù)字采樣信息及面向變電站通用事件的通信服務(wù)、合并單元、智能終端等概念被靈活應(yīng)用。“十二五”期間國網(wǎng)公司大力推進智能變電站的建設(shè)，隨著六千余座智能站的新建及改造，相關(guān)的改擴建工作任務(wù)接踵而至。智能變電站的改造擴建，需要修改裝置及變電站的系統(tǒng)配置文件，需要進行更改配置的智能電子設(shè)備及相關(guān)運行的虛回路的驗證。必定與傳統(tǒng)變電站的改擴建實施方法和驗證方法及安全管控有著較大差異。

下面以500 kV孱陵智能變電站新建220 kV線路間隔為例，探討關(guān)于智能變電站擴建線路間隔二次回路接入運行回路時的實施方法、驗證方法、二次安全管控等。由于受到系統(tǒng)運行方式的影響，智能變電站的擴建工程一般不允許因為繼電保護的原因陪停運行的一次設(shè)備，而采用運行間隔不停電、僅停用相關(guān)公用設(shè)備及智能電子設(shè)備的方式進行調(diào)試。

1 220 kV母線保護的調(diào)試

1.1 500 kV孱陵變電站220 kV母線保護的配置

500 kV孱陵變電站220 kV部分一次主接線采用雙母雙分的模式，目前無分段斷路器，用隔離刀閘進行母線死連接，各220 kV間隔保護、合并單元、智能終端均采用雙重化配置。220 kV母線保護雙重化配置，具備母差、失靈、母聯(lián)失靈/充電等保護功能。母線保護對母線上所有220 kV線路采取SV直接采樣，GOOSE直接跳閘模式，母線保護與其他保護裝置之間的聯(lián)閉鎖信號（啟動失靈、母聯(lián)分段斷路器過流保護啟動失靈、主變保護動作解除電壓閉鎖等）采用GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸。

1.2 改擴建220 kV間隔接入母差保護的方式

新擴建220 kV線路，220 kV母線保護需要重新修改裝置的CID文件（裝置的IED實例配置文件）,修改配置文件需要利用比對軟件進行新舊文件的比對，確保只增加了新建間隔相關(guān)回路，不改變原文件的程序和保護功能；確保其它運行間隔的配置保持不變，母線保護裝置的檢修機制不變，母線保護出口跳閘回路與GOOSE出口軟壓板對應(yīng)關(guān)系保持不變。

智能站220 kV系統(tǒng)采用雙重化配置的模式，遵循相互獨立的原則。圖1為220 kV線路保護雙重化配置的模式示意圖。 A/B套智能電子設(shè)備保護裝置、合并單元、智能終端、SV網(wǎng)絡(luò)、GOOSE網(wǎng)絡(luò)、MMS網(wǎng)絡(luò)完全獨立，智能電子設(shè)備間的相互啟動、相互閉鎖、位置狀態(tài)等交換信息可通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸，雙重化配置的保護之間不直接交換信息。新間隔接入母差保護可以采用輪停母線保護修改CID配置文件，單機調(diào)試母線保護，不停電進行母差保護的運行間隔驗證的方式進行。其他涉及到母線保護配置更改的工作如線路保護換型等也需要進行以上試驗驗證。

圖1 220 kV路線保護雙重化配置示意圖Fig.1 220 kV line protection double configuration diagram

1.3 母線保護的CID文件更改及單機調(diào)試（以單

套母線保護為例）

（1）抄錄運行數(shù)據(jù)：母線保護停用之前記錄運行數(shù)據(jù)，與CID文件修改后的運行狀態(tài)比對保持一致。如：保護裝置軟件版本及校驗碼，保護裝置交流采樣各支路分相電流、母線電壓，保護定值清單。

（2）操作停用母線保護：投入母線保護檢修硬壓板，退出母差保護所有的GOOSE出口跳閘軟壓板，GOOSE啟失靈軟壓板，SV間隔投入壓板，母差失靈保護功能軟壓板。

（3）母線保護單機調(diào)試的安全措施：除檢修機制和軟壓板這兩重安全措施之外，本次工作為保證調(diào)試的安全性還增加了第三重安全防范措施斷開相關(guān)光纖鏈路。拔掉母線保護所有的出口跳閘直連TX光纖（此時母差保護會依次發(fā)各間隔GOOSE斷鏈告警信號），拔掉GOOSE組網(wǎng)TX、RX光纖（各間隔保護會發(fā)GOOSE斷鏈告警信號，不閉鎖保護），拔掉SV直采RX光纖（母差保護會發(fā)SV斷鏈信號）。

（4）母線保護CID文件更改：母線保護停用并做好相關(guān)調(diào)試安全措施后，進行原文件的上傳、修改、下載及保護裝置斷電重啟，保證在母差保護CID文件中僅僅增加新建間隔內(nèi)容，由相關(guān)軟件自動完成程序解析下載，不允許人為手動修改，不更改原文件中其他內(nèi)容。為確保文件更改的正確性，需利用解析工具及畫面截取的方法比對新文件與原文件，確定新文件中除增加新建間隔內(nèi)容外無其他任何改變。

（5）母線保護單機調(diào)試：檢查母線保護邏輯功能（母線差動保護、母聯(lián)死區(qū)保護、母聯(lián)失靈保護、母聯(lián)充電保護、母聯(lián)過流保護、線路失靈保護、PT斷線等功能）；按照新的CID文件的配置及虛端子檢查所有的SV輸入、GOOSE輸入輸出動作行為、相關(guān)聯(lián)壓板的對應(yīng)性，檢修機制等。

1.4 220 kV母差保護CID配置文件修改后新建間隔的母線保護相關(guān)回路試驗

新建220 kV線路間隔，二次設(shè)備增加雙套線路保護、合并單元、智能終端，單套測控等。按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范及調(diào)試規(guī)范進行新增合并單元、智能終端、保護測控等設(shè)備的單體功能調(diào)試及分系統(tǒng)調(diào)試。最后在申請輪停母線保護后，修改母線保護CID文件僅增加新建部分內(nèi)容。做好相關(guān)安全措施，將新建智能電子設(shè)備置于“檢修”狀態(tài)與母線保護“檢修”狀態(tài)保持一致，斷開新增二次回路到運行設(shè)備的SV、GOOSE發(fā)送、訂閱軟壓板聯(lián)系，為保證安全可以斷開到運行設(shè)備之間光纖鏈路的物理聯(lián)系。在智能控制柜合并單元端子上通入交流模擬量，在智能終端端子上模擬開關(guān)量信號進行新建間隔的智能電子設(shè)備與母差保護之間的分系統(tǒng)調(diào)試及帶斷路器的跳合閘試驗。安全措施及試驗方法見表1。

表1 母線保護關(guān)于新建設(shè)備調(diào)試的安全措施及試驗方法Tab.1 Bus protection measures about the safety of the new equipment debugging and testing methods

1.5 220 kV母差保護CID配置文件修改后220 kV其他運行間隔的相關(guān)回路試驗

220 kV母差保護CID配置文件修改后需進行220 kV其他運行間隔的相關(guān)回路試驗。根據(jù)220 kV系統(tǒng)的雙重化配置的特點。可以采取輪停220 kV線路間隔保護及智能終端進行試驗的辦法（主變中壓側(cè)僅停用主變保護及中壓側(cè)智能終端）。由于斷路器一次結(jié)構(gòu)的客觀原因，斷路器機構(gòu)只有一個合閘線圈，通常變電站運行規(guī)則規(guī)定，僅投運單套重合閘，按照南瑞、四方、南自、許繼的保護廠家順序投用。在停用線路間隔進行運行間隔的母差回路相關(guān)試驗前，應(yīng)該首先將重合閘切換至運行的智能終端并做好安全措施，防止試驗過程中誤跳運行間隔。措施一，試驗間隔保護、智能終端、對應(yīng)母線保護置于“檢修”狀態(tài)。措施二，退出試驗間隔線路保護 GOOSE出口跳閘、GOOSE啟動失靈、GOOSE重合閘軟壓板，退出SV接收軟壓板，退出保護功能軟壓板。退出對應(yīng)母線保護GOOSE出口跳所連線路、主變中壓側(cè)、母聯(lián)軟壓板、主變中壓側(cè)失靈母線保護GOOSE出口聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)軟壓板、退出SV間隔投入壓板及母線電壓投入軟壓板。措施三，退出試驗間隔智能終端出口跳閘硬壓板，拆除跳閘回路對應(yīng)智能終端到斷路器機構(gòu)的聯(lián)系，斷開A/B套智能終端重合閘相互閉鎖回路（電纜聯(lián)系）。安全措施及試驗方法見表2。

基于新建間隔接入母線保護僅修改母線保護的CID文件，運行間隔線路保護和智能終端沒有變化，并且已經(jīng)進行過母線保護的單機調(diào)試，在分系統(tǒng)聯(lián)調(diào)時可以采取保護開出傳動的方法檢驗僅進行運行間隔與母差保護之間虛端子聯(lián)系的驗證即可。驗證的內(nèi)容有以下三項。

（1）220 kV線路保護啟動母差失靈功能驗證：僅投入試驗間隔保護裝置GOOSE啟動220 kV母線保護失靈發(fā)布壓板，僅投入220 kV母線保護中對應(yīng)試驗間隔失靈開入壓板。在試驗間隔保護中進入調(diào)試菜單出口傳動測試，開出傳動線路保護A、B、C分相啟動失靈及三相啟動失靈至母差保護中，在母差保護中查看開入情況是否與該間隔保護開出一致且母差保護中有相應(yīng)的軟報文窗口彈出。母聯(lián)間隔及主變中壓側(cè)間隔類似，但僅開出三相啟失靈開出。

表2 母線保護關(guān)于運行設(shè)備調(diào)試的安全措施及試驗方法Tab.2 Bus protection measures about the safety of operation equipment debugging and testing methods

（2）母差保護出口跳閘及線路保護其他保護動作開入啟動遠跳功能驗證：僅投入母線保護中GOOSE直跳試驗間隔智能終端的出口軟壓板，投入試驗間隔接收母線保護遠方跳閘GOOSE訂閱軟壓板。從母差保護中進行出口傳動試驗間隔出口跳閘開出至各試驗間隔，在試驗間隔保護中，查看母差保護動作GOOSE開入（母線保護遠方跳閘、中壓側(cè)失靈聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)）變位置“1”，在智能終端上查看跳閘指示燈亮。在進行試驗的線路間隔時，確保線路兩側(cè)保護裝置均已停運，本側(cè)保護裝置保護功能未投入或斷開線路保護的通道光纖聯(lián)系，防止線路保護收母差動作信號遠傳至對側(cè)誤跳對側(cè)開關(guān)。在進行主變間隔試驗主變中壓側(cè)失靈聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)的回路驗證時，為保證安全，應(yīng)斷開主變保護直跳高、中、低三側(cè)的光纖聯(lián)系。保證試驗安全措施有明顯斷開點。

（3）母差保護采樣功能及母差保護刀閘位置開入功能驗證：在所有運行間隔的啟失靈、母差跳閘及啟遠跳功能驗證完畢無誤后，所有運行間隔恢復(fù)運行，在母線保護投入運行前統(tǒng)一進行檢查。需還原母線保護的GOOSE直連光纖和投入間隔SV投入軟壓板、電壓SV采樣軟壓板，還需退出母線保護的“檢修”狀態(tài)硬壓板，保證合并單元、智能終端、保護裝置檢修狀態(tài)一致。檢查各運行間隔的實時電流及實時電壓、隔離開關(guān)及母聯(lián)斷路器位置，與后臺監(jiān)控核對或與第二套母差保護進行比對一致。無需進行采樣及位置開入功能驗證的其他試驗。

2 220 kV母線保護恢復(fù)運行

母線保護調(diào)試完畢相關(guān)新建間隔及運行間隔的聯(lián)動試驗驗證正確之后，將母線保護恢復(fù)運行狀態(tài)，應(yīng)嚴格執(zhí)行操作順序，再次 檢查母線保護的正確性。

（1）恢復(fù)或覆蓋調(diào)試過程中可能修改的試驗定值到運行定值，檢查檢修狀態(tài)硬壓板在投入狀態(tài)，檢查裝置GOOSE,SV軟壓板都在退出狀態(tài)。

（2）斷電重啟裝置，防止GOOSE開入開出記憶試驗狀態(tài)和數(shù)據(jù)流信息。

（3）打印裝置定值版本及校驗碼，與原運行版本一致沒有變化，與原運行定值僅增加新間隔信息，如變比、變比系數(shù)等

（4）投入裝置電壓SV壓板，電流SV壓板（新建間隔在分系統(tǒng)調(diào)試完成前嚴禁投入電流SV壓板）

（5）恢復(fù)裝置所有SV、GOOSE光纖鏈路（包括新建間隔），恢復(fù)時應(yīng)密切關(guān)注所有尾纖的健康，可以對尾纖進行清潔處理并測量其傳輸衰耗在運行允許誒差范圍內(nèi)，檢查相關(guān)合并單元、智能終端、保護裝置等無異常鏈路告警。

（6）退出檢修狀態(tài)壓板，在保護裝置、合并單元、智能終端檢修狀態(tài)一致的情況下檢查負荷電流與另一套套母線保護或監(jiān)控后臺核對，檢查母線保護小差、大差差流為零，檢查母聯(lián)斷路器位置、各間隔隔離刀閘位置與實際位置一致，檢查裝置無異常開入。

（7）投入母線保護母差及失靈保護功能壓板，檢查母線保護應(yīng)該正常運行，沒有任何告警及出口信號；

（8）依次投入母線保護中各間隔GOOSE啟失靈的壓板，和GOOSE出口壓板。

（9）新間隔送電調(diào)試時需停用母差保護通過負荷電流校驗新建間隔接入母差保護極性無誤后投入運行。

3 結(jié)語

此次孱陵變電站220 kV間隔擴建的工程實踐，采取僅輪停母線保護修改CID文件進行比對，基于智能變電站雙重化配置，相互獨立的優(yōu)越性，不影響一次設(shè)備的正常運行，僅輪停運行間隔進行聯(lián)調(diào)母線保護的試驗方式。在進行單機調(diào)試及分系通聯(lián)調(diào)試時都采取了至少3～4條安全措施：檢修機制；SV、GOOSE軟壓板的控制；斷開與運行設(shè)備有聯(lián)系的光纖鏈路；其四斷開與運行設(shè)備的電纜聯(lián)系。

通過此次的工程實踐及總結(jié)，歸納整理出詳盡的智能變電站改擴建的實施方案。在以后的擴建中可以在進行完母線保護的CID文件修改及比對后，按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范、對照虛端子圖進行功能完整的母線保護的單機調(diào)試,僅進行新建間隔關(guān)于母差分系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。

基于智能變電站IEC61850通信模式下SMV/GOOSE報文的傳輸機制 ，SV采樣值傳輸模型報文訂閱方應(yīng)根據(jù)報文中的應(yīng)用標(biāo)識APPID，確定報文所屬的采樣值訂閱控制模塊；通用變電站事件GOOSE的傳輸模型組播方式，根據(jù)不同的MAC地址及唯一的APPID以訂閱方式進行報文過濾獲取需要的GOOSE報文。由于運行間隔的CID文件是沒有變化的，可以通過智能電子設(shè)備之間應(yīng)用標(biāo)識對應(yīng)關(guān)系的正確性及智能電子設(shè)備之間通信的正確性確保修改過CID文件的智能電子設(shè)備與未修改過CID文件的運行的智能電子設(shè)備之間虛端子連接的正確性，無需進行輪停運行間隔進行運行間隔和母線保護鏈路的正確性驗證。

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湖北電力報新聞記者證持證人員名單公示

根據(jù)國家新聞出版廣電總局《關(guān)于開展新聞記者證2015年度核驗工作的通知》（新廣出辦發(fā)〔2015〕140號），現(xiàn)就《湖北電力報》2014年7月以來核發(fā)的第五版新聞記者證進行公示,現(xiàn)將名單公示如下：

祁 崎 鄢海斌 雷鐘洋 張 卉 劉 奇 謝思婷 朱長江 鄧東峰 李旭東 高四文 張家廣 許曉平

岳 巍 方慧文 王美洲 張鄭江 鄒 平 古洪寧 涂 坦 陳惠中 胡成瑤 金 仲 程 棟 喻 敏

劉曉飛 黎金勇 侯全平 賀 林 鄒小民 樊成浩 江艷萍 匡志鴻 易少偉 張珮琨 鄒 平 張 劍

吳 穹 陳武云 肖 強 鄒祖虎 楊 璇 王 欣 吳 斌 劉加良 祝 科 徐 萌 諶勝男 詹文峰

賀 吉 李俊蕾 高長海 楊志英 張思敏 孟長生 董 宇 鄭 毅 劉萌萌 孫 禔

公示時間：2016年3月2日至2016年3月11日 國家新聞出版廣電總局舉報電話：010-83138953