淺析智能變電站繼電保護實際運行中存在的問題

摘要：隨著光電、通信技術的日益成熟及智能電網快速發展的要求，智能變電站的概念被提出并加以建設，而其作為一種新興事物在實際運行中相比已經運行了十幾年的傳統綜自變電站出現了一些新的問題及注意事項。文章對智能變電站繼電保護實際運行中存在的問題進行了探討。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護；光電技術；通信技術；智能電網 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2016）12-0129-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.12.060

1 概述

隨著光電、通信技術的日益成熟及智能電網快速發展的要求，智能變電站的概念被提出并加以建設。自從2012年以來，我所管轄的區域相繼投運了5座110kV、1座220kV智能變電站。智能變電站相對于傳統綜自變電站具有全站信息數據化、通信平臺網絡化、信息共享標準化等優點，但是作為一種新興事物在實際運行中出現了一些新的問題及注意事項。

2 智能變電站繼電保護在實際運行中出現的問題

雖然相應的光電轉換、磁電效應等原理知識早已提出，但是以此為基礎生產出的電子式互感器因為在實際運用中抗干擾能力、運行可靠性等問題未能大規模實際使用，因此基本上使用的是常規互感器與合并單元相結合的形式。開關設備則是在原來基礎上配套智能終端設備實現開關設備智能化，而本文提出了問題就是以此形式構成智能變電站的基礎上提出的。智能變電站與綜自變電站其實就繼電保護原理上而言是一樣的，只是在具體設備的實現形式上有所區別。合并單元簡單來說就是將原有保護裝置的模擬量采集功能分離出來變成合并單元與互感器一起就地化配置；智能終端就是將開關量開入開出功能分離出來與斷路器、隔離開關一起就地化配置；保護裝置保留保護邏輯功能獨立于間隔層，相當于將原有繼電保護裝置一分為三，那么問題出現了：

第一，這三者之間的光纖聯系中斷或不穩定，就會造成保護裝置出現問題。筆者遇到過6次這樣的問題。其中1次是因為保護裝置與智能終端之間光纖損壞，原因是硬物擠壓所致。其余5次則都是由于保護裝置的SV插件或GOOSE插件損壞所致。因為SV采樣值、GOOSE開關量一直需要不間斷地實時大量傳輸，對相關接受或發送插件要求較高，而可能由于某廠家的某一批插件制造工藝不良就導致了多次出現這種問題。

第二，合并單元、智能終端故障后可能影響多臺保護裝置。由于本身設計的原因在智能化變電站中，合并單元、智能終端可能不會只對應一個保護裝置，存在一對多的情況。例如某線路合并單元損壞，則與之對應的線路保護裝置需要退出運行，同時與之存在聯系的母線保護裝置也要根據該線路檢修的運行方式來選擇是退出保護或是退出該間隔功能。

第三，需要對已投運智能變電站智能設備進行硬件更換或升級。可能是由于投運時間較早，當時技術規范不健全等原因，一批合并單元、智能終端的穩定性、準確性達不到現今國網要求，因此需要對其進行更換CPU件、升級軟件版本等整改工作。

第四，室外裝置老化問題。因為就地化配置的原因，一些合并單元、智能終端需要與一次設備一起放置于室外。雖然智能控制柜內配置有溫度控制器、加熱器、排風扇，但是時間久了之后仍然會出現銹蝕、大量積塵現象，從而加速設備老化。

第五，保護設備更換CPU、SV、GOOSE插件時需要廠家配合。智能變電站繼電保護裝置更換CPU、SV、GOOSE插件時，不像傳統綜自變電站只要插件型號正確直接更換就可使用，還需要重新下載CID配置。而由于各個廠家研發平臺的不同，其使用的工具、下載方法也五花八門，同時某些軟件為他們內部使用，不交給客戶，使得每次更換相關插件都需要廠家配合，極大地增加了維護期限及維護成本。

2 智能變電站繼電保護在實際運行中的注意事項

排除上述由于設計或原理等先天性影響出現的問題，針對其他問題及這幾年在實際檢修維護工作中的經驗，筆者認為智能變電站繼電保護在實際運維工作中應注意以下事項：

第一，針對繼電保護裝置連續出現的類似硬件問題，應要求廠家進行檢測，判斷是否家族性缺陷。如是家族性缺陷應進行階段性集體整改。

第二，智能變電站中除了就地化配置的合并單元、智能終端與一次設備之間仍使用電纜，傳統變電站其他大部分電纜則由光纖代替，做好光纖的維護工作就顯得很重要了。從變電站投運時起，應首先做好所有光纖的通斷、衰耗、標示對應檢查工作，標示應粘貼牢固標清起點、終點和功能，屏柜之間留夠備用光纖芯，方便今后處理缺陷。在平時的日常檢修工作中，拔插光纖要小心防止損壞光纖頭，拔出后戴好防塵帽防止污染光纖，固定光纖時彎曲半徑要留夠，避免折損擠壓光纖。

第三，做好智能變電站繼電保護裝置版本校對工作。核實設備硬件及軟件版本是否為國網檢測版本，不正確的應及時上報整改。

第四，加強繼電保護裝置軟壓板的校對工作。在智能變電站中除了“置檢修狀態”功能仍使用硬壓板，其他原有的保護功能、跳合閘出口硬壓板都改為了軟壓板形式，同時增加了SV接受軟壓板。這種方式的改變就要求我們一定要認真核對遠方監控軟壓板的正確性，保證運維人員可以正確核對和操作軟壓板，實現保護裝置的正確投退。

第五，做好SCD、CID及交換機VLAN劃分文件的管理。這些文件相當于原來的二次圖紙和設備之間的虛擬聯系配置，是保證所有智能設備可以整體配合正確工作的基礎。從最早投運時調試正確的原始備份到每一次更改、升級的工作備份都應就時間、原因、更改內容、工作人員做好記錄，并獨立保存。

第六，加快相關標準的制定。通過幾年間的不斷實踐，我們已經陸續制訂和修改了許多技術標準，今后我們還應該大力加快在繼電保護設備軟件開發框架的標準制訂統一，方便設備維護和更換。

第七，加強繼電保護人員對智能變電站繼電保護知識的培訓。相對于已經運行十多年的綜自變電站，繼電保護人員的認知及經驗還不是很充足，這就需要我們多開展相關的知識講座及實踐操作，總結出現的問題和經驗，梳理工作思路，提高自身的技術水平。

在近幾年智能變電站繼電保護的發展中確實顯露了一些問題，但是我們不怕出現問題，就怕發現不了問題。出現問題，解決問題，積累經驗，避免類似問題，筆者相信隨著知識成果轉化的不斷推進、設備制造工藝的不斷成熟、產業標準的不斷深化統一、技術人員素質的不斷提升，智能變電站的發展一定會越發快速及優質，從而為堅強、高效的智能電網提供堅實更加的

基礎。

參考文獻

[1] 曹團結，黃國方.智能變電站繼電保護技術與應用

[M].北京：中國電力出版社，2013.

[2] 馮軍.智能變電站原理及測試技術[M].北京：中國電力出版社，2011.

[3] 耿建風.智能變電站設計與應用[M].北京：中國電力出版社，2011.

作者簡介：萬鵬（1986-），男，河北邢臺人，國網邢臺供電公司工程師，研究方向：繼電保護。

（責任編輯：秦遜玉）