遠方修改繼電保護定值的控制模型及應用研究

吳懿雯+張鑫

摘要：文章分析了遠方修改繼電保護定值控制的兩種模型，并在此基礎上提出了基于預備定值區繼電保護遠方修改定值的新模式。基于預備定值區繼電保護的遠方修改定值模式，能夠在不切換定值區號環境下，快速地修改定值，并提高安全系數，為供電企業創造更多的經濟利益。

關鍵詞：遠方修改定值；繼電保護；控制模型；供電企業；預備定值區；定值模式

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）33-0058-02

1 概述

隨著我國社會經濟的快速發展，電力事業得到了長足的發展，電力系統的規模也不斷壯大，特別是新能源發電、高壓直流輸電等技術不斷應用于電力系統中，使得電網結構變得越來越復雜。繼電保護裝置的定值是否正確，關系著電網運行的安全性，對整個電力事業的發展具有重要的意義。在電網運行過程中，一些因素的影響會改變繼電保護裝置定值，但如果采用現場人工改變定值，電網維護人員工作量就會增大，工作效率也會大大降低。在智能化發展的基礎上，遠方修改定值的模式也逐漸成熟，成為電網調控的重要組成部分。

2 遠方修改繼電保護定值控制模型分析

2.1 基于運行區繼電保護定值遠方修改模式

基于運行區繼電保護定值遠方修改模式就是在遠方直接對運行區的定值進行修改，IEC 103通信就是采用這一修改模式，其具體的操作流程如圖1所示：

圖1

首先，遠方利用通用的服務編輯命令，并將特定的定值條目下發給繼電保護裝置，裝置在接收到命令后，會將命令暫時保存在裝置內部中的通信緩存中；然后，遠方會下發執行命令的確認，這樣裝置就會將緩存區中的定值條目寫進運行區。值得注意的是，在這個環節中，繼電保護裝置相關的功能會短暫的關閉。最后，在運行區直接進行定值的修改。

這種修改方式在操作上較為簡單，并且裝置保護功能閉鎖的時間較短，同時在修改的過程中不用對定值區號進行更換。但是這種遠方修改模式直接在運行區進行修改，倘若在中間的環節出現錯誤，不能及時地將錯誤反饋給遠方，這樣就容易使錯誤的定值條目投入，從而導致保護動作拒動、誤動。

2.2 基于編輯區繼電保護定值遠方修改模式

基于編輯區繼電保護定值遠方修改模式，就是在遠方先對非運行區的繼電保護定值進行修改，在核對成功后切換定值區號，將非運行區的定值投入繼電保護運行，其具體的修改流程如圖2所示：

圖2

如圖2中所示，可以將基于編輯區遠方定值修改模式流程歸納為以下六個步驟：（1）遠方下發服務，并將編輯區的定值設定為目標區的區號；（2）繼電保護裝置將待整定的定值內容進行拷貝，并且將這些內容暫時保存在編輯區；（3）遠方下發修改定值命令，并實施確認；（4）當繼電保護裝置接收到執行命令后，就會將編輯區的定值寫入定值固化區，在這個過程中保護裝置不會閉合；（5）遠方的服務對定值區定值進行核對；（6）在保證定值正確后，遠方將運行定值區的定值寫為目標區號，然后裝置實行定值區切換，在這個過程中，保護裝置會短暫的關閉。

基于編輯區繼電保護定值遠方修改模式，保護動作閉鎖時間段，并且比運行區遠方修改模式的風險性更低，在運行過程中不容易出現錯誤。但是這一修改模式需要切換運行定值區的區號，如果電網運行變化頻率高，則需要不斷地對定值區號進行切換，這樣會增加電網運行人員的工作量。

2.3 基于預備定值區的繼電保護遠方修改控制模式

在上述兩種遠方定值修改模式的基礎上，提出了基于預備定值區遠方修改模式。其中預備定值區是繼電保護裝置在定值固話區開辟出新的區域，在這個區域中不能直接投入運行，負責將定值修改的命令轉換到運行區中，在這個過程中，定值運行的區號不會改變。在這種模式下，有兩種修改定值模式，包括IEC 61850修改以及通過IEC 103修改。

2.3.1 通過IEC61850遠方定值修改。在上述模式基礎上進行改進，將編輯區定值區號設置為預備定值區區號，主要的遠方定值修改流程如圖3所示：

根據圖3可以將此修改流程歸納為以下六個步驟：（1）遠方下發命令，將IEC 61850編輯定值區設定為預備定值區的區號；（2）繼電保護裝置將預備定值區的內容進行拷貝，并將其轉存到編輯定值區中暫存；（3）遠方下發修改執行命令，并進行確認；（4）當裝置接受到執行命令后，將編輯區的定值整定為預備固化區，在這個過程中保護裝置不發生閉合；（5）遠方通過服務實施定值的讀取以及核對，核對正確后將其寫為預備定值區的區號；（6）裝置將預備定值區的內容轉移到運行區中，在這個過程中，保護動作暫閉，定值在運行區運行。

2.3.2 通過IEC103遠方定值修改。與通過IEC 61850遠方定值修改模式相似，IEC103遠方定值修改流程表現為以下六個方面：（1）在遠方利用通用服務，將編輯區的定值區號設置為預備定值區號；（2）由繼電保護裝置將定值區的內容進行轉移，轉移至編輯定值區緩存區域中；（3）遠方利用通用服務將定值條目命令下發給繼電保護裝置，并對執行命令進行確認；（4）在確認執行命令后，保護裝置從緩存區將定值修改內容重新寫入預備定值區，并實施固化，在這一過程中裝置不發生閉鎖；（5）遠方利用通用服務對定值進行確認，并在確認成功后將其設定為預備區區號；（6）繼電保護裝置將預備區的內容轉移帶運行區中，這個過程中區號不用切換，但保護裝置以及動作需要短暫關閉。對上述三種模式優缺點的對比，可以通過表1顯示：

表1

遠方修改繼電保護定值修改 規約 保護閉鎖時間 定值核對 區號切換

運行區定值修改 IEC 103 短 不核對 否

編輯區定值修改 IEC 61850 極短 核對 是

預備區定值修改 兩種規約 極短 核對 否

廣州供電局在2011年對上述遠方修改定值控制模型進行了試點應用。試點的保護裝置分別采用了IEC 61850的SGCB模型、103協議定值模型及未進行擴展定義的103協議定值模型，涵蓋了常見的繼電保護裝置型號，具有較好的代表性。主站通過完善相應的功能模塊，實現了對不同定值讀寫方式的兼容。軟件升級后的子站具備閉鎖多主站同時讀寫同一保護裝置定值的邏輯，與主站的讀寫定值控制流程配合，有效地解決了多主站同時操作導致的誤讀寫定值問題。通過試驗測試以及試點運行，驗證了遠方修改定值模型的可靠性。

3 結語

通過對上述三種繼電保護遠方定值修改模式的分析對比，可以看出基于預備定值區繼電保護定值修改模式，不用對定值區區號進行切換，并且定值修改過程極為可靠，效率相對更高，對于電網運行調控一體化的推廣具有很重要的意義。在目前電力事業大力發展的情況下，電網運行結構相當復雜，利用基于預備定值區遠方修改模式，能夠在不改變保護邏輯的前提下，保證電網運行的安全可靠。并且這種模式已經在我國一些地區實施，取得了一定的成績，對電力企業的經濟效益也做出了很大的貢獻。

參考文獻

[1] 李德文，劉進，劉偉，侯顯東，周進.繼電保護裝置遠方修改定值模式研究[J].江蘇電機工程，2014，33（3）.

[2] 華黃生，劉玉泉，王莉，劉偉，袁海濤.遠方修改繼電保護定值的控制模型及其應用[J].電力系統自動化，2012，36（21）.

作者簡介：吳懿雯（1983-），女，江西南昌人，國網江西省電力公司中級工程師。

摘要：文章分析了遠方修改繼電保護定值控制的兩種模型，并在此基礎上提出了基于預備定值區繼電保護遠方修改定值的新模式。基于預備定值區繼電保護的遠方修改定值模式，能夠在不切換定值區號環境下，快速地修改定值，并提高安全系數，為供電企業創造更多的經濟利益。

關鍵詞：遠方修改定值；繼電保護；控制模型；供電企業；預備定值區；定值模式

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）33-0058-02

1 概述

隨著我國社會經濟的快速發展，電力事業得到了長足的發展，電力系統的規模也不斷壯大，特別是新能源發電、高壓直流輸電等技術不斷應用于電力系統中，使得電網結構變得越來越復雜。繼電保護裝置的定值是否正確，關系著電網運行的安全性，對整個電力事業的發展具有重要的意義。在電網運行過程中，一些因素的影響會改變繼電保護裝置定值，但如果采用現場人工改變定值，電網維護人員工作量就會增大，工作效率也會大大降低。在智能化發展的基礎上，遠方修改定值的模式也逐漸成熟，成為電網調控的重要組成部分。

2 遠方修改繼電保護定值控制模型分析

2.1 基于運行區繼電保護定值遠方修改模式

基于運行區繼電保護定值遠方修改模式就是在遠方直接對運行區的定值進行修改，IEC 103通信就是采用這一修改模式，其具體的操作流程如圖1所示：

圖1

首先，遠方利用通用的服務編輯命令，并將特定的定值條目下發給繼電保護裝置，裝置在接收到命令后，會將命令暫時保存在裝置內部中的通信緩存中；然后，遠方會下發執行命令的確認，這樣裝置就會將緩存區中的定值條目寫進運行區。值得注意的是，在這個環節中，繼電保護裝置相關的功能會短暫的關閉。最后，在運行區直接進行定值的修改。

這種修改方式在操作上較為簡單，并且裝置保護功能閉鎖的時間較短，同時在修改的過程中不用對定值區號進行更換。但是這種遠方修改模式直接在運行區進行修改，倘若在中間的環節出現錯誤，不能及時地將錯誤反饋給遠方，這樣就容易使錯誤的定值條目投入，從而導致保護動作拒動、誤動。

2.2 基于編輯區繼電保護定值遠方修改模式

基于編輯區繼電保護定值遠方修改模式，就是在遠方先對非運行區的繼電保護定值進行修改，在核對成功后切換定值區號，將非運行區的定值投入繼電保護運行，其具體的修改流程如圖2所示：

圖2

如圖2中所示，可以將基于編輯區遠方定值修改模式流程歸納為以下六個步驟：（1）遠方下發服務，并將編輯區的定值設定為目標區的區號；（2）繼電保護裝置將待整定的定值內容進行拷貝，并且將這些內容暫時保存在編輯區；（3）遠方下發修改定值命令，并實施確認；（4）當繼電保護裝置接收到執行命令后，就會將編輯區的定值寫入定值固化區，在這個過程中保護裝置不會閉合；（5）遠方的服務對定值區定值進行核對；（6）在保證定值正確后，遠方將運行定值區的定值寫為目標區號，然后裝置實行定值區切換，在這個過程中，保護裝置會短暫的關閉。

基于編輯區繼電保護定值遠方修改模式，保護動作閉鎖時間段，并且比運行區遠方修改模式的風險性更低，在運行過程中不容易出現錯誤。但是這一修改模式需要切換運行定值區的區號，如果電網運行變化頻率高，則需要不斷地對定值區號進行切換，這樣會增加電網運行人員的工作量。

2.3 基于預備定值區的繼電保護遠方修改控制模式

在上述兩種遠方定值修改模式的基礎上，提出了基于預備定值區遠方修改模式。其中預備定值區是繼電保護裝置在定值固話區開辟出新的區域，在這個區域中不能直接投入運行，負責將定值修改的命令轉換到運行區中，在這個過程中，定值運行的區號不會改變。在這種模式下，有兩種修改定值模式，包括IEC 61850修改以及通過IEC 103修改。

2.3.1 通過IEC61850遠方定值修改。在上述模式基礎上進行改進，將編輯區定值區號設置為預備定值區區號，主要的遠方定值修改流程如圖3所示：

根據圖3可以將此修改流程歸納為以下六個步驟：（1）遠方下發命令，將IEC 61850編輯定值區設定為預備定值區的區號；（2）繼電保護裝置將預備定值區的內容進行拷貝，并將其轉存到編輯定值區中暫存；（3）遠方下發修改執行命令，并進行確認；（4）當裝置接受到執行命令后，將編輯區的定值整定為預備固化區，在這個過程中保護裝置不發生閉合；（5）遠方通過服務實施定值的讀取以及核對，核對正確后將其寫為預備定值區的區號；（6）裝置將預備定值區的內容轉移到運行區中，在這個過程中，保護動作暫閉，定值在運行區運行。

2.3.2 通過IEC103遠方定值修改。與通過IEC 61850遠方定值修改模式相似，IEC103遠方定值修改流程表現為以下六個方面：（1）在遠方利用通用服務，將編輯區的定值區號設置為預備定值區號；（2）由繼電保護裝置將定值區的內容進行轉移，轉移至編輯定值區緩存區域中；（3）遠方利用通用服務將定值條目命令下發給繼電保護裝置，并對執行命令進行確認；（4）在確認執行命令后，保護裝置從緩存區將定值修改內容重新寫入預備定值區，并實施固化，在這一過程中裝置不發生閉鎖；（5）遠方利用通用服務對定值進行確認，并在確認成功后將其設定為預備區區號；（6）繼電保護裝置將預備區的內容轉移帶運行區中，這個過程中區號不用切換，但保護裝置以及動作需要短暫關閉。對上述三種模式優缺點的對比，可以通過表1顯示：

表1

遠方修改繼電保護定值修改 規約 保護閉鎖時間 定值核對 區號切換

運行區定值修改 IEC 103 短 不核對 否

編輯區定值修改 IEC 61850 極短 核對 是

預備區定值修改 兩種規約 極短 核對 否

廣州供電局在2011年對上述遠方修改定值控制模型進行了試點應用。試點的保護裝置分別采用了IEC 61850的SGCB模型、103協議定值模型及未進行擴展定義的103協議定值模型，涵蓋了常見的繼電保護裝置型號，具有較好的代表性。主站通過完善相應的功能模塊，實現了對不同定值讀寫方式的兼容。軟件升級后的子站具備閉鎖多主站同時讀寫同一保護裝置定值的邏輯，與主站的讀寫定值控制流程配合，有效地解決了多主站同時操作導致的誤讀寫定值問題。通過試驗測試以及試點運行，驗證了遠方修改定值模型的可靠性。

3 結語

通過對上述三種繼電保護遠方定值修改模式的分析對比，可以看出基于預備定值區繼電保護定值修改模式，不用對定值區區號進行切換，并且定值修改過程極為可靠，效率相對更高，對于電網運行調控一體化的推廣具有很重要的意義。在目前電力事業大力發展的情況下，電網運行結構相當復雜，利用基于預備定值區遠方修改模式，能夠在不改變保護邏輯的前提下，保證電網運行的安全可靠。并且這種模式已經在我國一些地區實施，取得了一定的成績，對電力企業的經濟效益也做出了很大的貢獻。

參考文獻

[1] 李德文，劉進，劉偉，侯顯東，周進.繼電保護裝置遠方修改定值模式研究[J].江蘇電機工程，2014，33（3）.

[2] 華黃生，劉玉泉，王莉，劉偉，袁海濤.遠方修改繼電保護定值的控制模型及其應用[J].電力系統自動化，2012，36（21）.

作者簡介：吳懿雯（1983-），女，江西南昌人，國網江西省電力公司中級工程師。

摘要：文章分析了遠方修改繼電保護定值控制的兩種模型，并在此基礎上提出了基于預備定值區繼電保護遠方修改定值的新模式。基于預備定值區繼電保護的遠方修改定值模式，能夠在不切換定值區號環境下，快速地修改定值，并提高安全系數，為供電企業創造更多的經濟利益。

關鍵詞：遠方修改定值；繼電保護；控制模型；供電企業；預備定值區；定值模式

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）33-0058-02

1 概述

隨著我國社會經濟的快速發展，電力事業得到了長足的發展，電力系統的規模也不斷壯大，特別是新能源發電、高壓直流輸電等技術不斷應用于電力系統中，使得電網結構變得越來越復雜。繼電保護裝置的定值是否正確，關系著電網運行的安全性，對整個電力事業的發展具有重要的意義。在電網運行過程中，一些因素的影響會改變繼電保護裝置定值，但如果采用現場人工改變定值，電網維護人員工作量就會增大，工作效率也會大大降低。在智能化發展的基礎上，遠方修改定值的模式也逐漸成熟，成為電網調控的重要組成部分。

2 遠方修改繼電保護定值控制模型分析

2.1 基于運行區繼電保護定值遠方修改模式

基于運行區繼電保護定值遠方修改模式就是在遠方直接對運行區的定值進行修改，IEC 103通信就是采用這一修改模式，其具體的操作流程如圖1所示：

圖1

首先，遠方利用通用的服務編輯命令，并將特定的定值條目下發給繼電保護裝置，裝置在接收到命令后，會將命令暫時保存在裝置內部中的通信緩存中；然后，遠方會下發執行命令的確認，這樣裝置就會將緩存區中的定值條目寫進運行區。值得注意的是，在這個環節中，繼電保護裝置相關的功能會短暫的關閉。最后，在運行區直接進行定值的修改。

這種修改方式在操作上較為簡單，并且裝置保護功能閉鎖的時間較短，同時在修改的過程中不用對定值區號進行更換。但是這種遠方修改模式直接在運行區進行修改，倘若在中間的環節出現錯誤，不能及時地將錯誤反饋給遠方，這樣就容易使錯誤的定值條目投入，從而導致保護動作拒動、誤動。

2.2 基于編輯區繼電保護定值遠方修改模式

基于編輯區繼電保護定值遠方修改模式，就是在遠方先對非運行區的繼電保護定值進行修改，在核對成功后切換定值區號，將非運行區的定值投入繼電保護運行，其具體的修改流程如圖2所示：

圖2

如圖2中所示，可以將基于編輯區遠方定值修改模式流程歸納為以下六個步驟：（1）遠方下發服務，并將編輯區的定值設定為目標區的區號；（2）繼電保護裝置將待整定的定值內容進行拷貝，并且將這些內容暫時保存在編輯區；（3）遠方下發修改定值命令，并實施確認；（4）當繼電保護裝置接收到執行命令后，就會將編輯區的定值寫入定值固化區，在這個過程中保護裝置不會閉合；（5）遠方的服務對定值區定值進行核對；（6）在保證定值正確后，遠方將運行定值區的定值寫為目標區號，然后裝置實行定值區切換，在這個過程中，保護裝置會短暫的關閉。

基于編輯區繼電保護定值遠方修改模式，保護動作閉鎖時間段，并且比運行區遠方修改模式的風險性更低，在運行過程中不容易出現錯誤。但是這一修改模式需要切換運行定值區的區號，如果電網運行變化頻率高，則需要不斷地對定值區號進行切換，這樣會增加電網運行人員的工作量。

2.3 基于預備定值區的繼電保護遠方修改控制模式

在上述兩種遠方定值修改模式的基礎上，提出了基于預備定值區遠方修改模式。其中預備定值區是繼電保護裝置在定值固話區開辟出新的區域，在這個區域中不能直接投入運行，負責將定值修改的命令轉換到運行區中，在這個過程中，定值運行的區號不會改變。在這種模式下，有兩種修改定值模式，包括IEC 61850修改以及通過IEC 103修改。

2.3.1 通過IEC61850遠方定值修改。在上述模式基礎上進行改進，將編輯區定值區號設置為預備定值區區號，主要的遠方定值修改流程如圖3所示：

根據圖3可以將此修改流程歸納為以下六個步驟：（1）遠方下發命令，將IEC 61850編輯定值區設定為預備定值區的區號；（2）繼電保護裝置將預備定值區的內容進行拷貝，并將其轉存到編輯定值區中暫存；（3）遠方下發修改執行命令，并進行確認；（4）當裝置接受到執行命令后，將編輯區的定值整定為預備固化區，在這個過程中保護裝置不發生閉合；（5）遠方通過服務實施定值的讀取以及核對，核對正確后將其寫為預備定值區的區號；（6）裝置將預備定值區的內容轉移到運行區中，在這個過程中，保護動作暫閉，定值在運行區運行。

2.3.2 通過IEC103遠方定值修改。與通過IEC 61850遠方定值修改模式相似，IEC103遠方定值修改流程表現為以下六個方面：（1）在遠方利用通用服務，將編輯區的定值區號設置為預備定值區號；（2）由繼電保護裝置將定值區的內容進行轉移，轉移至編輯定值區緩存區域中；（3）遠方利用通用服務將定值條目命令下發給繼電保護裝置，并對執行命令進行確認；（4）在確認執行命令后，保護裝置從緩存區將定值修改內容重新寫入預備定值區，并實施固化，在這一過程中裝置不發生閉鎖；（5）遠方利用通用服務對定值進行確認，并在確認成功后將其設定為預備區區號；（6）繼電保護裝置將預備區的內容轉移帶運行區中，這個過程中區號不用切換，但保護裝置以及動作需要短暫關閉。對上述三種模式優缺點的對比，可以通過表1顯示：

表1

遠方修改繼電保護定值修改 規約 保護閉鎖時間 定值核對 區號切換

運行區定值修改 IEC 103 短 不核對 否

編輯區定值修改 IEC 61850 極短 核對 是

預備區定值修改 兩種規約 極短 核對 否

廣州供電局在2011年對上述遠方修改定值控制模型進行了試點應用。試點的保護裝置分別采用了IEC 61850的SGCB模型、103協議定值模型及未進行擴展定義的103協議定值模型，涵蓋了常見的繼電保護裝置型號，具有較好的代表性。主站通過完善相應的功能模塊，實現了對不同定值讀寫方式的兼容。軟件升級后的子站具備閉鎖多主站同時讀寫同一保護裝置定值的邏輯，與主站的讀寫定值控制流程配合，有效地解決了多主站同時操作導致的誤讀寫定值問題。通過試驗測試以及試點運行，驗證了遠方修改定值模型的可靠性。

3 結語

通過對上述三種繼電保護遠方定值修改模式的分析對比，可以看出基于預備定值區繼電保護定值修改模式，不用對定值區區號進行切換，并且定值修改過程極為可靠，效率相對更高，對于電網運行調控一體化的推廣具有很重要的意義。在目前電力事業大力發展的情況下，電網運行結構相當復雜，利用基于預備定值區遠方修改模式，能夠在不改變保護邏輯的前提下，保證電網運行的安全可靠。并且這種模式已經在我國一些地區實施，取得了一定的成績，對電力企業的經濟效益也做出了很大的貢獻。

參考文獻

[1] 李德文，劉進，劉偉，侯顯東，周進.繼電保護裝置遠方修改定值模式研究[J].江蘇電機工程，2014，33（3）.

[2] 華黃生，劉玉泉，王莉，劉偉，袁海濤.遠方修改繼電保護定值的控制模型及其應用[J].電力系統自動化，2012，36（21）.

作者簡介：吳懿雯（1983-），女，江西南昌人，國網江西省電力公司中級工程師。