對數字化變電站繼電保護調試技術再探討

敬濤

摘 要：伴隨著現代生活方式的普及，在當前的現代社會中，電能成為人們使用的主要能源，人們的生活越來越離不開電能，而隨著經濟和科技的進步發展，人們對電能的輸送和供應都有了更高的要求。因此，數字化變電站應運而生，它比傳統的變電站調試更具有效率性、安全性以及先進性。但是，隨著數字化變電站的不斷發展，其不足和問題越發明顯，特別是繼電保護裝置的調試工作更具有難度。鑒于此，文章將對數字化變電站的機電保護裝置調試技術的改變作分析，并分別探討工廠調試與現場調試工作內容與各自特點。

關鍵詞：繼電保護裝置；調試技術；數字化變電站

現代化的數字化變電站是在IEC61850通信規約基礎上，利用智能化一次設備以及網絡化二次設備的功能化層次結構組成變電站的硬件條件，主要目標是實現信息共享和操作便捷。由于變電是一個較為龐大而復雜的系統，其中的任意一個環節出現問題都將造成不可挽回的損失，尤其是繼電保護裝置的調試工作。由于數字化變電站與過去的變電站差別較大，因此不能用過去的目光和經驗對待，需要不斷的研究與探討。

1 數字化變電站繼電保護裝置調試工作要求

1.1 做好調試工作安全措施，促進員工積極完成調試工作

首先，意識是實踐的前提。電力自動化運行過程當中之所以問題頻頻出現，安全意識缺乏是主要原因。所以，如果想提高繼電保護裝置的調試工作安全性，使員工的安全意識得到強化、優良作風得到培養和發展首當其沖。其次，電力系統的工作人員要牢固樹立安全第一的施工原則，明確自己身上肩負的重大責任，注意每一個細小的環節，預防為主，做到防患于未然，在具備充分的安全意識的前提下，將其自然地轉化到實際應用當中。要著力借鑒以往的經驗，對過去發生的安全事故進行仔細的分析與研究，找出出現問題的導火索，并制定方案，予以及時的解決，按規律和規章制度辦事。最后，數字化變電站的科技型更強、掌握難度更大、更具有挑戰性，所以這對電力系統的工作人員提出了更為嚴格的要求。相關人員需要樹立負責人的工作態度和工作作風，在其位謀其政，定期檢查電力設備，確保其正常運行。對規章制度和法律法規的遵守和執行力度不夠大是造成操作失誤、事故頻發的重要原因。

1.2 數字化變電站與傳統常規化變電站無論是外觀還是內部構造都有較大差別

數字化變電站與傳統常規化變電站相比，在通信標準、設備間的連接方式以及網絡結構、設備接口等等都具有極大的優勢，都更具有自動性、安全性和科技含量。數字化變電站的硬件條件和軟件條件都遠遠的超出了傳統常規變電站，數字化變電站取代傳統常規變電站及其應用推廣將是必然。也正是由于其硬件與軟件與過去相差較大，所以在進行機電保護裝置調試時不能仍按照過去眼光和技術對待，要根據數字化變電站的性能及特點來進行。

2 工廠調試

2.1 調試準備

內容包括：（1）設計單位提交虛端子圖、光纜連接圖、同步時鐘對時圖、遙信點表等設計成果；（2）集成商根據虛端子圖進行全站SCD文件配置、搭建全站站控層與過程層、定義全站遙信點表與遠動點表數據庫、定義全站主接線圖與間隔細節圖、配置IED的CID文件、命名各裝置名稱與斷路器編號、將全站SCD文件導入五防服務器、將全站SCD文件導入網絡報文分析儀與故障錄波裝置等。

2.2 調試內容

內容包括：（1）模型測試，包括ICD模型是否符合《變電站通信網絡和系統》要求、配置是否與模型文件一致等；（2）關聯測試，通過建立后臺與裝置的關聯，測試關聯性能是否符合要求；（3）SV測試。通過測試SV發送、接收、采樣同步性，對合并單元、保護測控裝置、監控后臺的采樣性能進行檢查；（4）GOOSE測試。GOOSE用來實現間隔層設備之間信息的快速傳遞，它是數字化變電站關鍵技術之一，通過測試來驗證GOOSE機制。內容包括報文測試、處理能力測試、聯鎖閉鎖測試，通過遙控、遙信核對、保護試、整組試等多種方式進行驗證。

3 現場調試

3.1 現場調試的環節流程

第一步，按照要求安裝電氣設備；第二步，讓變電站現場調試人員組成工作小組并制定現場調試策劃方案；第三步，進行數據收集、整理和記錄并將這些數據上交相關部門；最后，可以進行帶負荷的調試試驗。

3.2 調試內容

在進行繼電保護裝置調試前，一定要做好相應的檢查工作，如相關調試設備的準備與檢查、儀器設備是否損壞、電力關閉等等，并且要認真研讀相關文件及機器質量報告等，一定要嚴格按照標準化程序執行；而當繼電保護裝置調試正在進行時，需要嚴格按照質量管理的一些標準和要求去執行，強化標準化作業及操作，避免因為大意而產生不良后果。而且還需要對繼電保護裝置進行一些測試和檢驗，主要的檢驗測試方法有兩種：第一種是常規微機保護測試儀結合模數轉換裝置進行校驗。第二種是采用全數字化測試儀進行校驗。利用全數字化測試儀產生的數字信號直接輸入到數字化繼電保護裝置中，而繼電保護裝置產生的GOOSE反饋信息輸回到全數字化測試儀。在這兩種檢測方法中，第一種檢測方法由于轉換過程較長，需要較長的消耗時間，因此存在少許的滯后而導致的數據誤差，在繼電寶珠裝置中，些許誤差也對檢測結果有一定影響，而第二種方法卻不存在這種誤差，所以第二種方法將會普及與取代第一種檢測方法。

4 數字化變電站保護系統的可靠性

數字化變電站新技術的應用能有效地提高保護系統的可靠性：

（1）電子式互感器無飽和現象，簡化了保護判據，有效提高了保護的可靠性、快速性。傳輸頻帶寬、暫態性能好、不存在電磁式互感器和電容式電壓互感器等傳統互感器的測量誤差和暫態特性，能很好地將電力系統運行狀態信號傳到二次側且無CT二次開路問題。

（2）由于網絡數據傳輸的共享性，可以獲取全站相關設備元件的信息，采用帶數字接口的智能斷路器，跳合閘等控制信號的傳輸方式也由二次電纜改為數字信號的網絡傳輸，光纖取代電纜，電磁兼容性能優越，安全性高。

（3）由于直接采用數字量，能真實反應系統一次電氣量信息，裝置可采用更先進的原理算法，其集成度可以更高，抗干擾能力大大增強。在線監測、在線檢修自動化使裝置運行將更加穩定。信號傳輸通道都可自檢，可靠性高。

5 結束語

為適應時代信息化的要求，數字化變電站與傳統常規化變電站無論是外觀還是內部構造都有較大差別，并且更具有優勢性和科技含量。在不遠的將來，數字化變電站將取代傳統常規變電站，所以，對數字化變電站的操作機器調試方法必須掌握。而在當前這個過渡時期，在傳統常規變電站的操作和調試方式與數字化變電站調試方式存在矛盾的時期，調試工作人員必須嫻熟的掌握多種調試方法，只有這樣才能應對不同形式變電站的操作調試挑戰。

參考文獻

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