智能變電站繼電保護(hù)專業(yè)工程應(yīng)用分析

摘 要：文章旨在提高智能變電站繼電保護(hù)專業(yè)運(yùn)行維護(hù)水平，首先分析了系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的二次智能站保護(hù)拒動(dòng)誤動(dòng)事故，從這些事故中汲取教訓(xùn)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，然后針對(duì)智能變電站繼電保護(hù)的新特點(diǎn)，從智能變電站繼電保護(hù)專業(yè)基建驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)、檢修預(yù)示和基礎(chǔ)資料管理四個(gè)方面入手，提出智能變電站繼電保護(hù)專業(yè)組織措施和技術(shù)措施，以及基礎(chǔ)資料管理。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)；智能變電站

智能變電站是智能電網(wǎng)的重要組成部分，隨著智能變電站建設(shè)和推廣應(yīng)用的逐步深入，迫切需要對(duì)智能變電站的工程應(yīng)用進(jìn)行階段性總結(jié)[1]，并對(duì)智能變電站的工程技術(shù)進(jìn)行深入闡述。文章旨在研究繼電保護(hù)專業(yè)在智能變電站內(nèi)的工程應(yīng)用總結(jié)，提出預(yù)防繼電保護(hù)裝置拒動(dòng)或誤動(dòng)事故的安全措施。

1 智能變電站中繼電保護(hù)專業(yè)的新變化

智能電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置均采用IEC61850通信規(guī)范，其核心功能包括SMV、MMS和GOOSE。其中SMV屬于過程層，主要實(shí)現(xiàn)采樣值傳輸功能；GOOSE屬于間隔層部分，主要完成各個(gè)保護(hù)裝置之間的數(shù)據(jù)交換功能，這不同于常規(guī)變電站利用二次電纜來實(shí)現(xiàn)交流采樣、保護(hù)之間交換數(shù)據(jù)功能的實(shí)現(xiàn)模式；而MMS屬于站控層部分，主要用于完成保護(hù)裝置與后臺(tái)的數(shù)據(jù)交互[2]。

智能變電站采用了GOOSE功能，將二次回路連接轉(zhuǎn)換為GOOSE網(wǎng)絡(luò)的通信連接，根據(jù)實(shí)際需要各二次設(shè)備廠家可提供裝置的GOOSE端子定義，設(shè)計(jì)院根據(jù)相關(guān)的定義完成GOOSE網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)工作，設(shè)備廠家經(jīng)過設(shè)計(jì)文件和GOOSE組態(tài)文件來形成變電站的SCD文件[3]，這樣各設(shè)備廠家就會(huì)使用全站統(tǒng)一的SCD文件，對(duì) GOOSE網(wǎng)絡(luò)收發(fā)信息進(jìn)行提取并發(fā)送至裝置側(cè)[2]。

綜上所述，智能變電站在采用GOOSE網(wǎng)絡(luò)后，其二次電纜的使用量將大為減少，這樣不但可以簡化繼電保護(hù)設(shè)計(jì)[2]，而且還使建設(shè)運(yùn)行成本大為降低，同時(shí)更能使保護(hù)裝置屏柜間的接線量大為減少，更能降低現(xiàn)場(chǎng)施工調(diào)試的工作量，這對(duì)于縮短智能變電站建設(shè)周期、提高智能變電站安全運(yùn)行水平具有很大幫助。

2 近期智能變電站繼電保護(hù)拒動(dòng)誤動(dòng)事故分析

智能電網(wǎng)新技術(shù)無論對(duì)于專業(yè)技術(shù)還是專業(yè)管理都提出了新的要求，但是專業(yè)運(yùn)維人員的智能變電站專業(yè)技術(shù)掌握不足，運(yùn)維單位對(duì)智能變電站二次系統(tǒng)技術(shù)、運(yùn)行管理重視不足。這些為近期發(fā)生的多起智能變電站繼電保護(hù)裝置拒動(dòng)或誤動(dòng)事故埋下了隱患，這些事故嚴(yán)重威脅著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（1）案例一，某500千伏智能變電站所采用的合并單元存在軟件參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，導(dǎo)致交流電流采樣數(shù)據(jù)不同步，造成在發(fā)生區(qū)外故障時(shí)刻，相關(guān)差動(dòng)保護(hù)感受到差流，進(jìn)而引發(fā)保護(hù)裝置誤動(dòng)作。

（2）案例二，某330千伏智能變電站，330千伏一運(yùn)行線路發(fā)生異物短路故障，因中開關(guān)合并單元“裝置檢修”壓板投入，且未將兩套線路保護(hù)裝置“開關(guān)SV接收”軟壓板退出，使中開關(guān)合并單元采樣數(shù)據(jù)為檢修狀態(tài)，保護(hù)電流采樣無效，導(dǎo)致線路雙套保護(hù)閉鎖，未能切除故障，造成事故的擴(kuò)大化。

（3）案例三，某220千伏智能化變電站，220千伏開關(guān)合并單元更換，恢復(fù)220千伏母差保護(hù)的過程中，因運(yùn)行人員執(zhí)行倒閘操作順序錯(cuò)誤，導(dǎo)致母差保護(hù)動(dòng)作。

3 智能變電站繼電保護(hù)專業(yè)組織及技術(shù)措施

3.1 智能變電站基建驗(yàn)收中的繼電保護(hù)專業(yè)組織及技術(shù)措施

（1）嚴(yán)把設(shè)備質(zhì)量關(guān)，使用檢測(cè)合格的智能二次設(shè)備產(chǎn)品，特別重視智能站驗(yàn)收管理，杜絕不合格產(chǎn)品進(jìn)入電網(wǎng)運(yùn)行。

（2）加大供應(yīng)商監(jiān)督考核力度，嚴(yán)格出廠檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和工藝，切實(shí)加強(qiáng)質(zhì)量控制，從源頭確保產(chǎn)品質(zhì)量。

（3）加強(qiáng)智能站安全管理，制定智能站調(diào)試、檢驗(yàn)大綱，規(guī)范智能站基建驗(yàn)收工作標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 智能變電站檢修試驗(yàn)中的繼電保護(hù)專業(yè)組織及技術(shù)措施

（1）認(rèn)真梳理所轄設(shè)備型號(hào)、運(yùn)行工況，分類統(tǒng)計(jì)，并按照設(shè)備檢驗(yàn)、缺陷處理、改擴(kuò)建作業(yè)項(xiàng)目差異化的制定安全措施。采用投退檢修壓板、裝置軟壓板、出口硬壓板以及連接和斷開裝置間的連接光纖等方式，實(shí)現(xiàn)檢修裝置與運(yùn)行裝置的安全隔離，并確認(rèn)相關(guān)安全措施執(zhí)行到位。

（2）某間隔一次設(shè)備停電，合并單元、采集單元校驗(yàn)、消缺時(shí)，應(yīng)退出對(duì)應(yīng)的線路保護(hù)、母線保護(hù)等相關(guān)裝置內(nèi)該間隔的軟壓板[4]。間隔合并單元校驗(yàn)、消缺時(shí)，一般需放上裝置檢修壓板，當(dāng)保護(hù)裝置檢修狀態(tài)和合并單元上送的數(shù)據(jù)品質(zhì)位中檢修不一致時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)報(bào)警并閉鎖相關(guān)保護(hù)，因此在一次設(shè)備停役時(shí)，須退出相關(guān)保護(hù)裝置的該間隔合并單元SV接收軟壓板。

（3）保護(hù)裝置的SV接收壓板，應(yīng)在該合并單元對(duì)應(yīng)的互感器一次側(cè)不帶電（冷備用或檢修）的情況下進(jìn)行操作。否則，應(yīng)先采取防止保護(hù)誤動(dòng)的措施，再操作SV接收壓板。如，間隔停電檢修，應(yīng)先停運(yùn)一次設(shè)備，電流互感器一次側(cè)不帶電后，再操作仍運(yùn)行的二次設(shè)備對(duì)應(yīng)檢修間隔的SV接收軟壓板；恢復(fù)送電時(shí)，應(yīng)先投入運(yùn)行的二次設(shè)備對(duì)應(yīng)檢修間隔的SV接收軟壓板，再操作一次設(shè)備。

（4）操作保護(hù)裝置檢修壓板之前，應(yīng)確認(rèn)保護(hù)裝置處于檢修狀態(tài)，且與之相關(guān)的運(yùn)行保護(hù)裝置（如母差保護(hù)、安全自動(dòng)裝置等）二次回路的軟壓板（如失靈啟動(dòng)軟壓板等）均已退出。

（5）二次設(shè)備退出運(yùn)行后進(jìn)行檢修作業(yè)，檢修人員應(yīng)對(duì)運(yùn)維人員所做的隔離措施進(jìn)行檢查，包括在監(jiān)控后臺(tái)檢查壓板、信號(hào)狀態(tài)，在待檢裝置及關(guān)聯(lián)裝置上檢查軟壓板、硬壓板、信號(hào)狀態(tài)。

（6）拔除裝置間的光纖形成硬隔離。如果在設(shè)備不停電的情況下對(duì)常規(guī)微機(jī)保護(hù)進(jìn)行檢修工作，那么可以應(yīng)用測(cè)“跳閘脈沖”的方式對(duì)回路展開檢驗(yàn)。但是，反復(fù)的插拔光纖也會(huì)給設(shè)備安全運(yùn)行帶來消極的影響，使裝置光纖接口使用壽命縮減、試驗(yàn)功能不完整等問題，建議可通過退出發(fā)送側(cè)和接收側(cè)兩側(cè)軟壓板以隔離虛回路連接關(guān)系，檢修作業(yè)不宜采用斷開光纖的安全措施。

（7）設(shè)備投運(yùn)前，運(yùn)維人員應(yīng)在裝置就地和監(jiān)控后臺(tái)分別確認(rèn)保護(hù)裝置、合并單元、智能終端等各智能組件的“檢修狀態(tài)”壓板已經(jīng)退出，遠(yuǎn)方操作壓板已按要求投入，各二次設(shè)備狀態(tài)正常。

（8）完善智能站調(diào)度規(guī)程和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程，細(xì)化智能設(shè)備報(bào)文、信號(hào)、壓板等運(yùn)維檢修和異常處置說明。

（9）加強(qiáng)智能站專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，開展智能站設(shè)備運(yùn)行操作及異常處置等專題培訓(xùn)，進(jìn)一步提升運(yùn)行人員、檢修人員、專業(yè)管理人員對(duì)智能站設(shè)備和技術(shù)的掌握程度，切實(shí)提高智能變電站安全運(yùn)行水平。

4 結(jié)束語

智能化變電站是電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的主流方向，但現(xiàn)階段的智能變電站繼電保護(hù)中存在著一些問題：設(shè)備質(zhì)量不佳、專業(yè)管理不順、專業(yè)技術(shù)偏低等，影響著智能變電站安全的運(yùn)行。文章針對(duì)這些問題，借助三個(gè)典型的智能變電站繼電保護(hù)拒動(dòng)誤動(dòng)事故案例分析，提出了多項(xiàng)安全措施，用以提高繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)水平，夯實(shí)繼電保護(hù)專業(yè)管理基礎(chǔ)，規(guī)范智能變電站運(yùn)行規(guī)程。智能變電站這一全新課題需要廣大電力從業(yè)者不斷研究，并采取行之有效的技術(shù)和管理保障措施，提升智能變電站安全運(yùn)行水平。

參考文獻(xiàn)

[1]葉剛進(jìn).IEC6185標(biāo)準(zhǔn)在智能化變電站工程化應(yīng)用研究[D].華北電力大學(xué)，2012.

[2]劉泊辰.智能化變電站繼電保護(hù)方案研究[J].電氣技術(shù)，2012，9：72-73，97.

[3]謝運(yùn)祥，歐陽森.電力電子單片機(jī)控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007，1.

[4]孫志鵬.智能變電站安全措施及其可視化技術(shù)研究[D].華北電力大學(xué)，2014.

[5]陳肅飛.智能變電站運(yùn)行維護(hù)管理探討[J].通訊世界，2015（20）：32-33.

[6]徐海濤.基于智能變電站配置文件管控策略研究與分析[J].決策與信息，2015（11）：15-17.