智能變電站繼電保護(hù)安全措施探析

劉雅軒

【摘 要】智能變電站由高可靠性、高集成度、低碳環(huán)保的智能設(shè)備組成，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)信息采集測量、保護(hù)監(jiān)控等多項(xiàng)功能，并支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)、在線分析等高級(jí)應(yīng)用功能。我國智能變電站以DL/T860標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，采用光纖網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)傳遞數(shù)字信號(hào)，用抽象的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流取代了傳統(tǒng)二次電纜，在高度信息化的同時(shí)，也給繼電保護(hù)設(shè)備檢修帶來了一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。檢修作業(yè)中安全措施執(zhí)行不到位或執(zhí)行順序錯(cuò)誤，極易造成較為嚴(yán)重的電網(wǎng)事故。為保證智能變電站供電可靠性，以及為設(shè)備檢修提供安全可靠的隔離措施，需對(duì)智能變電站繼電保護(hù)安全措施技術(shù)進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】智能變電站;繼電保護(hù);安全措施

1智能變電站中繼電保護(hù)的重要作用

我國的智能變電站隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展變得越來越重要，它每日所產(chǎn)生的供電量與人們的生活緊密聯(lián)系在一起。但是，在智能變電站的實(shí)際運(yùn)用和發(fā)展中仍然存在許多問題，例如繼電保護(hù)裝置中的重要器件發(fā)生故障，會(huì)影響整個(gè)智能變電站;斷路器經(jīng)常會(huì)發(fā)生跳閘的情況，無法提供足夠的供電量，給人們的生活帶來嚴(yán)重影響。這些情況會(huì)導(dǎo)致智能變電站中的供電設(shè)備受到損壞，需要企業(yè)在控制范圍內(nèi)靈活處理問題。電力系統(tǒng)在運(yùn)行和維護(hù)過程中，如果某一方面出現(xiàn)了問題，會(huì)在繼電保護(hù)設(shè)備的保護(hù)下發(fā)出警報(bào)，提醒相關(guān)工作人員進(jìn)行處理，使其產(chǎn)生的不利影響控制在范圍內(nèi)。一旦智能變電站發(fā)生故障，繼電保護(hù)裝置就會(huì)在第一時(shí)間進(jìn)行緊急處理，將發(fā)生故障的區(qū)域與電力系統(tǒng)進(jìn)行分離處置，以免擴(kuò)大故障區(qū)域，減少受損害區(qū)域，為整個(gè)智能變電站提供安全保障。

2智能變電站繼電保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

（1）網(wǎng)絡(luò)接線問題、配置問題與通信問題，均可能導(dǎo)致繼電保護(hù)失效。具體存在以下風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)：光纖接線錯(cuò)誤、光纖損耗過大、網(wǎng)卡故障、遭遇網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴、交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)速率低于鏡像速率。（2）SCD中定義的虛端子可能存在定義錯(cuò)誤或接線錯(cuò)誤，而錯(cuò)誤的虛端子接線有可導(dǎo)致保護(hù)不動(dòng)作或者誤動(dòng)作，危害極大。但是，SCD文件由廠家配置，配置存在問題的情況也頻有發(fā)生。具體存在以下風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)：SCD文件通信配置參數(shù)出錯(cuò)、裝置的單網(wǎng)或雙網(wǎng)模式設(shè)置錯(cuò)誤、虛端子的模型版本出錯(cuò)、虛端子連接錯(cuò)誤、虛端子虛接漏接、舊虛端子連接誤修改、SCD文件改動(dòng)前后內(nèi)容定義錯(cuò)誤以及技術(shù)人員模型定義錯(cuò)誤。（3）軟壓板不像硬壓板有明顯可見的開斷點(diǎn)，運(yùn)維人員投退壓板時(shí)存在漏投甚至錯(cuò)投的情況。此外，由于對(duì)智能站的不熟悉，存在沒有投入/恢復(fù)檢修壓板的情況，造成保護(hù)誤動(dòng)作或者不動(dòng)作。基于檢修壓板與接收/發(fā)送軟壓板相互配合的隔離措施，存在形成漏隔離或者誤隔離的可能性，會(huì)造成信息交互失敗或者接收不必要信息。具體存在以下風(fēng)險(xiǎn)：軟壓板投退錯(cuò)誤、壓板下裝錯(cuò)誤、忽略定值修改確認(rèn)信息、安措恢復(fù)時(shí)遺漏檢修壓板、調(diào)試后未恢復(fù)壓板、軟壓板功能失效、檢修壓板節(jié)點(diǎn)故障以及壓板狀態(tài)未及時(shí)上傳。（4）“報(bào)文有效性判斷”這一功能由軟件實(shí)現(xiàn)，需要使用報(bào)文品質(zhì)信息針對(duì)報(bào)文有效性進(jìn)行判斷。該功能的準(zhǔn)確性取決于此前測試的嚴(yán)密性。具體存在以下風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)：裝置“報(bào)文有效性判斷”功能失效。

3智能變電站安全措施特點(diǎn)

常規(guī)微機(jī)保護(hù)二次回路一直遵循“明顯斷開點(diǎn)”的原則，在直流跳合閘回路、保護(hù)聯(lián)閉鎖回路中串入硬壓板，設(shè)備檢修時(shí)打開這些壓板，再挑開待檢修設(shè)備與運(yùn)行設(shè)備間的二次回路，實(shí)現(xiàn)可靠的安全措施。智能變電站二次回路與常規(guī)變電站有很大的不同，繼電保護(hù)設(shè)備本身也發(fā)生了很大的變化，光纖通信代替了交流采樣和直流二次回路，所以安全隔離措施也有了很大的不同。智能電子設(shè)備內(nèi)置數(shù)據(jù)鏈路的發(fā)送和接收軟壓板，可通過投退這些軟壓板，控制虛擬數(shù)據(jù)鏈路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢修設(shè)備的隔離。智能變電站中采用“直采”、“直跳”的保護(hù)裝置，可采用物理斷開連接光纖，實(shí)現(xiàn)“明顯斷開點(diǎn)”，這種方法具有較高的可靠性，但多次插拔光纖接口易造成接頭污損，增加通道延遲，進(jìn)而影響保護(hù)裝置運(yùn)行可靠性。此外，在退出對(duì)應(yīng)通道壓板前，斷開物理光纖（或投檢修壓板）會(huì)導(dǎo)致通道接收數(shù)據(jù)異常，造成數(shù)據(jù)接收端閉鎖相關(guān)保護(hù)功能，所以安全措施間的配合順序非常重要。智能變電站的主要隔離措施有：投退保護(hù)裝置的SV接收軟壓板;投退保護(hù)等智能電子設(shè)備的GOOSE接收和發(fā)送軟壓板;投退保護(hù)等智能電子設(shè)備的檢修壓板;插拔智能電子設(shè)備間的連接光纖;投退智能終端的出口硬壓板。

4安全措施的執(zhí)行

4.1二次虛回路的安全措施

該回路在實(shí)施隔離的過程中，其所采取的安全措施應(yīng)當(dāng)具備雙重性，分別為在運(yùn)行及檢修的設(shè)備上實(shí)施安全措施，若退出相應(yīng)的發(fā)送及接收的軟壓板，投入相應(yīng)的檢修壓板。

4.2物理斷開的安全措施

通過將智能終端出口的硬壓板進(jìn)行開啟，將相應(yīng)的光纖接口進(jìn)行斷開，可以促使有效的安全措施得以實(shí)現(xiàn)。這類措施只有在必須執(zhí)行時(shí)，防止反復(fù)拔插而導(dǎo)致光纖接口受到損壞，從原則上講，可以實(shí)施有效的單重安全措施;在實(shí)施的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)標(biāo)記好已斷開的光纖，并設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)罩。

4.3交流回路的安全措施

通常情況下，合并單元不會(huì)進(jìn)行單獨(dú)的檢查與維修，在發(fā)生故障或者檢修過程中，首先應(yīng)當(dāng)將相應(yīng)的保護(hù)設(shè)備進(jìn)行退出。SV接收軟壓板在退出之前，應(yīng)當(dāng)明確相應(yīng)保護(hù)已退出或者相應(yīng)的一次設(shè)備已停止運(yùn)行。

4.4檢修壓板投退順序

在對(duì)壓板進(jìn)行維修之前，應(yīng)當(dāng)明確該保護(hù)設(shè)備處于退出，并且與退出相關(guān)的接收軟壓板。應(yīng)當(dāng)注意的是，在對(duì)合并部分的壓板進(jìn)行檢查維修之前，應(yīng)當(dāng)明確相關(guān)保護(hù)及SV接收軟壓板已經(jīng)退出。

4.5對(duì)智能變電站校驗(yàn)重點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注

與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站也出現(xiàn)了較強(qiáng)改變。所以，在校驗(yàn)過程中，智能變電站的校驗(yàn)重點(diǎn)也將發(fā)生顯著變化。首先，對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行校驗(yàn)。在校驗(yàn)保護(hù)裝置中，校驗(yàn)工作的重點(diǎn)不僅集中在虛端子開映射中，還要講虛端子開正確性進(jìn)行明確，并且在校驗(yàn)工作開展中，為了充分提升檢驗(yàn)效果，還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)檢驗(yàn)機(jī)制的完善，充分加強(qiáng)對(duì)軟壓板可靠性的提升。其次，對(duì)智能終端進(jìn)行校驗(yàn)。在這一環(huán)節(jié)中，相關(guān)工作人員也應(yīng)該將工作重點(diǎn)放在繼電器自身安全性和完整性上。此外，工作人員還應(yīng)該采取各種手段對(duì)出口硬壓板的正確性進(jìn)行檢驗(yàn)。最后，對(duì)合并單元進(jìn)行有效檢驗(yàn)。在對(duì)單元進(jìn)行合并校驗(yàn)過程中，工作人員還需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究。在此過程中，只有確保校驗(yàn)工作的順利開展，才能為智能變電站校驗(yàn)工作的開展提供有效幫助。通過對(duì)智能變電站實(shí)際情況的研究，應(yīng)該更需要加強(qiáng)對(duì)智能管理體系的提升，保證虛擬情況下的二次回路信息得到有效提取。一般情況下，需要對(duì)文件工作的管控效果進(jìn)行提升，只有保證其正確性和穩(wěn)定性，才能用可視化方式對(duì)其進(jìn)行有效監(jiān)視。在對(duì)控層通信配置進(jìn)行修改和調(diào)整過程中，工作人員也應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)信息安全性要求的關(guān)注。為了進(jìn)一步推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)工作正常性，在實(shí)際工作中也要對(duì)各項(xiàng)信息的追蹤，只有這樣才能確保工作質(zhì)量中檢驗(yàn)工作的有效開展。

5結(jié)束語

在智能變電站中，其二次系統(tǒng)運(yùn)維的關(guān)鍵內(nèi)容就是制定與實(shí)施相應(yīng)的安全措施。與常規(guī)的微機(jī)保護(hù)相比，該變電站具有較明顯的差異，傳統(tǒng)的作業(yè)模式發(fā)生巨大的改變，這極大增加了工作人員的運(yùn)維難度。本文首先對(duì)智能變電站的構(gòu)成特點(diǎn)及各個(gè)繼電保護(hù)設(shè)備的隔離辦法進(jìn)行分析，最后對(duì)安全措施制定中所遵循的實(shí)施加以探討，以期為該變電站二次設(shè)備實(shí)施安全措施提供有效的依據(jù)。

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（作者單位：國網(wǎng)吉林省電力有限公司通化供電公司）