數字化變電站繼電保護現場檢驗方法

張中梅 裴倩倩

(鄭煤集團 供電分公司，河南 鄭州 450000)

在傳統的繼電保護規程當中，現場檢驗對于回路正確性問題的關注度是極為突出的。但在數字化變電站當中，微機型繼電保護測試儀所輸出的電流、電壓均表現為模擬量形式，導致現場檢驗方法無法與之相適應。實踐應用經驗證實:在現階段繼電保護現場檢驗方法及設備的影響之下，部分智能IED裝置無法納入現場檢驗反沖，無法進行完整性的回路檢驗，也無法將檢驗具體到對復雜性二次回路設備運行范疇當中。為此，有必要結合數字化變電站的實際情況，研究一種更具適應性的現場檢驗方法。本文試針對以上相關問題作詳細分析與說明。

1 數字化變電站繼電保護現場檢驗特點

在數字化變電站的正常運行過程當中，繼電保護回路當中，由于執行回路系統、以及采樣回路系統均采取下放至過程層的作業方式，進而使得各類智能IED設備在系統中僅發揮“邏輯運算”的功能。相對于過程層而言，間隔層與其之間的間隔距離比較遠。同時，對于主變回路系統而言，由于同時涉及到了高壓、以及低壓操作部分，因而使得這其中的二次設備所安裝位置更加的分散，集中水平較低，最終導致現場回路檢驗的難度更大，復雜性程度更高。

單元MU可以同步采集多路電流、電壓數據，實現原始采集數據的封裝及轉發，在現場檢驗處理采樣值通信時有以下特點:多任務同時處理，高可靠性和強實時性，通信流量大，通信速度高。MU需要同時接收多路AID轉換數據，并對其進行檢驗是否在傳輸過程中發生畸變;對于檢驗后正確的電流、電壓信息要及時傳輸給二次保護、測控設備，同時設備的工作環境還要求設備要有高的抗干擾能力;MU采集的電壓、電流信息的采樣頻率高，同時還有部分狀態信息也需要及時通信。因此p在數字化變電站中，MU的作用十分重要。

2 傳統繼電保護現場檢驗方法中的問題

現階段，在針對數字化變電站所開展的現場檢驗工作當中，所采取的檢驗方法主要可以歸納為以下兩種類型:第一，以常規測試儀設備作為信號發射中心，對測試儀所對應的交流信號進行采集，并將其轉化為以*.etv、以及*.eta格式所儲存的信號，并將其傳輸至合并單元當中，由此完成繼電保護的現場檢驗;第二，建立在IEC 61850通信協議基礎之上，對保護、以及開關智能單元所對應的動作信息加以接收，進而達到對整個動作過程進行控制與測試作業的目的。上述兩類現場檢驗方法存在的主要問題有:(1)僅能夠實現對繼電保護裝置的單體性檢驗，無法將檢驗范圍擴大至整個二次回路當中;(2)無法實現對繼電保護系統當中，整組開關、以及聯動開關的試驗與檢驗。根據MU的作用和功能要求，應用嵌入式技術設計的適用MU由以下幾個插件組成:電源插件、同步插件、數據采集與中央處理插件、通信接口插件、人機界面插件，模擬量采集與輸出插件作為選件可以根據實際應用需要選配。在電力工程應用中MU須同時具備兩種接口，采用1EC60044-8規范與保護裝置實現單向通信，采用lEC61850-9-1/2規范與測控和計量裝置實現單向或雙向通信。

3 基于無線同步繼電保護現場檢驗方法

基于無線同步基本原理，對數字化變電站繼電保護進行現場檢驗的基本工作原理可以概括為:在無線同步技術支持下，以主從設置為載體，對所處方位不同的裝置進行數據同步處理。與之相對應的無線同步檢驗結構示意圖如下圖所示(見圖1)。在應用此種檢驗方法進行繼電保護現場檢驗的過程當中，需要覆蓋控制端設備、信號輸出設備。在對跳閘出口信號進行接收的同時，完成對相對應跳閘信號的輸入處理。

圖1 同步檢驗結構示意圖

結合圖1來看，在應用此種檢驗方法進行數字化變電站主變繼電保護進行現場檢驗的過程當中，所對應的具體檢驗步驟可概括為以下幾點:(1)無線同步檢驗裝置M一端放置于數字化變電站主變保護高壓側一次設備的接線柜位置，該檢驗裝置M段與流變輸出箱設備之間采取光纜線路方式進行連接，專用電纜線路與智能操作箱出口回路同樣保持連接狀態;(2)無線同步檢驗裝置S端放置于數字化變電站主變保護低壓側一次設備位置，以主變保護系統既有的小型號采樣線實現與小信號輸出端子之間的可靠連接。同時，無線同步檢驗裝置S端所對應的開入信號電纜需要實現與低壓智能操作箱的緊密連接;(3)現場檢驗過程當中，可針對無線同步檢驗裝置M端與S端之間的通信狀態進行自動性、且實時性的檢測。在確認兩臺裝置中間無線通信信號處于異常狀態的情況下，系統需要及時發出相應的報警信號;(4)在無線同步檢驗裝置M端位置，分別對M端自身、以及S端所對應的輸出值數據進行設置，確定相應的同步觸發時間，并完成對相關指令的發送;(5)在無線同步檢驗裝置S端接收到M端所發出指令的基礎之上，按照指令內容同樣完成對時間數據指令的設置處理;(6)在分別接受高壓側、低壓側信號基礎之上，以動作值為臨界點，將所發出的跳閘信號傳遞至智能操作箱當中;(7)無線同步檢驗裝置兩端同時對跳閘信號進行接收，并以無線信號方式完成傳遞(S端至M端);(8)由M端完成對信號的分析與處理，完成檢驗。

4 結束語

總之，在現階段數字化變電站所開展的試點工作當中，有關數字化變電站的現場調試工作還沒有形成必須的規范與標準，繼電保護現場檢驗的可操作性、可控性水平還比較低。合并單元MU作為過程層的主要設備，接收電子式互感器的輸出，是實現基于lEC61850標準的數字化變電站的基礎，作用非常重要，其設計與實現也應引起足夠的重視。

[1]郝宏升;宋立新;河南電力推廣數字化變電站技術[N];中國電力報;2009年

[2]科技檔案(65)數字化變電站研究[J];云南電業;2007(06)