智能變電站繼電保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)管控流程的研究與分析

陳 江宋 濤袁 月印 欣

（1.國(guó)網(wǎng)奎屯供電公司，新疆 奎屯 833200；2.國(guó)網(wǎng)新疆電力公司檢修公司，新疆 烏魯木齊 830002）

0 引言

智能變電站與傳統(tǒng)變電站相比，繼電保護(hù)二次回路由“看得見、量得著”電纜接線轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)信息流，由此為給繼電保護(hù)工作帶來(lái)了諸多困難[1-2]。隨著新疆750kV超高壓智能變電站的快速建設(shè)，繼電保護(hù)專業(yè)人員經(jīng)常直面智能化改、擴(kuò)建工程二次系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，如何管控作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，制定相應(yīng)措施正在成為研究熱點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于智能變電站繼電保護(hù)改、擴(kuò)建工程中安全風(fēng)險(xiǎn)尚缺乏有效的識(shí)別、評(píng)估和評(píng)價(jià)，對(duì)作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)管控措施的正確性和可靠性尚沒有典型的工程實(shí)踐予以驗(yàn)證[3-4]。

本文基于專家系統(tǒng)對(duì)智能變電站的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí)、評(píng)估，創(chuàng)新性的提出了繼電保護(hù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管控流程，解決當(dāng)前檢修企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理問(wèn)題，并通過(guò)750kV煙墩變合并單元、智能終端更換工作驗(yàn)證了該風(fēng)險(xiǎn)管控系統(tǒng)的有效性和可靠性。

1 改、擴(kuò)建工程繼電保護(hù)檢修作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)

智能化變電站繼電保護(hù)二次系統(tǒng)在更換、升級(jí)、擴(kuò)建等工作中，如在部分老間隔或新增間隔上的改動(dòng)，需要生成新的全站系統(tǒng)配置文件（SCD），然后相關(guān)配置的IED都要重新下裝已配置的IED描述文件（CID），此時(shí)如何確保SCD版本的一致性，與其他正常運(yùn)行設(shè)備通信的安全性以及如何進(jìn)行試驗(yàn)保證保護(hù)動(dòng)作的正確性等都必須有明確的規(guī)范。

智能變電站設(shè)備之間通信方式采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或者組網(wǎng)方式，需要使用大量的交換機(jī)。一旦檢修作業(yè)中誤斷交換機(jī)電源、誤碰交換機(jī)端口，有可能對(duì)整個(gè)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)極大的影響。這樣，檢修作業(yè)時(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信風(fēng)險(xiǎn)管控就變得尤為重要。

對(duì)運(yùn)行環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)，合并單元、保護(hù)裝置、智能終端、交換機(jī)等IED設(shè)備不再通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的硬接線來(lái)進(jìn)行跳、合操作[5]及上送重要信息，檢修作業(yè)時(shí)明顯的安全隔離點(diǎn)將不復(fù)存在，裝置的二次安全隔離措施很大程度上將通過(guò)裝置內(nèi)的各種軟壓板實(shí)現(xiàn)，一旦這些功能壓板、SV、GOOSE壓板設(shè)置不當(dāng)，將會(huì)造成極大的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。因此必須對(duì)各類壓板的操作有明確的操作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確保二次安全措施既全面又細(xì)致。

智能變電站保護(hù)裝置、智能終端和合并單元以檢修壓板的組合表示不同設(shè)備的檢修狀態(tài)，在改、擴(kuò)建作業(yè)時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況考慮檢修壓板的投退。

表1 合并單元、保護(hù)裝置和智能終端之間的檢修壓板配合

本文采用專家系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便、易行，在改、擴(kuò)建工程檢修現(xiàn)場(chǎng)容易實(shí)現(xiàn)。其缺點(diǎn)是受辨識(shí)人員知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和占有資料的限制，可能出現(xiàn)遺漏[6-7]。因此需要大量繼電保護(hù)專家對(duì)改、擴(kuò)建工程檢修作業(yè)前、作業(yè)中、作業(yè)后的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí)，將隱患、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的辨識(shí)更加細(xì)致、具體。辨識(shí)出的隱患點(diǎn)、風(fēng)險(xiǎn)因素，為下一步評(píng)估作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、制定預(yù)控措施提供基礎(chǔ)支持。

圖1 基于專家系統(tǒng)的智能變電站檢修作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)流程

總結(jié)專家系統(tǒng)對(duì)于智能變電站繼電保護(hù)檢修作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)結(jié)果，結(jié)論顯示影響變電檢修作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)因素主要有前中期SCD文件管理，作業(yè)中的二次安全措施票管理，智能軟壓板、檢修壓板投退原則管理，網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備管理4個(gè)方面。

2 改、擴(kuò)建工程繼電保護(hù)檢修作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重評(píng)估

針對(duì)上述4個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)源開展評(píng)估，以每一種作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)源可能造成的危險(xiǎn)后果進(jìn)行權(quán)重劃分：A為發(fā)生人身、電網(wǎng)事故；B為發(fā)生通訊中斷、遙控失敗等一般事故；C為發(fā)生異常信號(hào)上送等輕微事故。以概率統(tǒng)計(jì)來(lái)表示，絕對(duì)不可能發(fā)生的事故概率為0，而必然發(fā)生的事故概率為1。然而，從系統(tǒng)安全角度考察，絕對(duì)不發(fā)生事故是不可能的，所以人為地將發(fā)生事故的可能性極小的分?jǐn)?shù)定為0.1，而必然發(fā)生的事故分?jǐn)?shù)定為1，可能發(fā)生也可能不發(fā)生的定位0.5，因此結(jié)合概率統(tǒng)計(jì)的安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)評(píng)估表如表2所示。

綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，在SCD文件，二次安全措施票，智能軟壓板、檢修壓板投退，網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備管理4個(gè)方面中，SCD文件管理、二次安全措施票管理占據(jù)較大權(quán)重，而智能軟壓板、檢修壓板投退及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備管理占據(jù)次要位置。

3 改、擴(kuò)建工程繼電保護(hù)檢修作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管控措施

為確保智能變電站改、擴(kuò)建工程繼電保護(hù)作業(yè)安全、高質(zhì)，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)情況提出風(fēng)險(xiǎn)控制的技術(shù)措施。

1）SCD 管理環(huán)節(jié)

SCD文件作為智能站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，應(yīng)嚴(yán)格明確設(shè)計(jì)、驗(yàn)收、運(yùn)行管理的工作職責(zé)和界面分工，做到工程建設(shè)與生產(chǎn)運(yùn)行的全面銜接。相關(guān)專業(yè)需變動(dòng)SCD文件必須事先告知繼電保護(hù)專業(yè)，征得許可后方能更改。

2）典型二次安全措施票，智能壓板投退原則

編制智能變電站典型二次安全措施票及智能壓板投退原則，修改二次運(yùn)行規(guī)程，對(duì)作業(yè)中可能出現(xiàn)的異常情況寫入標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書和風(fēng)險(xiǎn)管控卡中，滿足現(xiàn)場(chǎng)檢修作業(yè)要求。

表2 安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)評(píng)估表

3）自動(dòng)化通信設(shè)備管理

全站GOOSE交換機(jī)、裝置、錄波器、故障信息管理系統(tǒng)的IP地址、子網(wǎng)掩碼、MAC地址等設(shè)備參數(shù)交換機(jī)等設(shè)備參數(shù)應(yīng)全部納入繼電保護(hù)專業(yè)管理，交換機(jī)屏柜上粘貼端口圖實(shí)對(duì)應(yīng)表，并注明調(diào)試端口[8]。檢修工作前后投入核對(duì)使用版本后，并要有簡(jiǎn)要的修試記錄。

認(rèn)真落實(shí)完各項(xiàng)保證安全的風(fēng)險(xiǎn)管控措施后，可以保證改、擴(kuò)建工程檢修工作安全、優(yōu)質(zhì)完成。

4 改、擴(kuò)建工程繼電保護(hù)檢修作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管控實(shí)例

以750 kV煙墩變電220系統(tǒng)合并單元、智能終端更換工作為例，繼電保護(hù)檢修工作人員對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行辨識(shí)，得出以下措施：

1）保護(hù)回路上實(shí)施多重安措，有明顯電氣斷電的電氣回路執(zhí)行單重安措。

2）做好智能組件柜內(nèi)的安措，防止運(yùn)行設(shè)備誤動(dòng)。

3）檢修過(guò)程中檢修壓板、智能軟壓板等嚴(yán)格按照典型投退原則執(zhí)行。

4）如需要拔插交換機(jī)、光纖端口，需認(rèn)真記錄原始狀態(tài)。

5）嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書，風(fēng)險(xiǎn)控制措施卡中的控制措施。風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)評(píng)估后采取切實(shí)有效的風(fēng)險(xiǎn)管控措施，保證了此次更換工作順利完成。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著新疆智能變電站的快速發(fā)展，改、擴(kuò)建工程現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)管控措施已經(jīng)成為企業(yè)持續(xù)發(fā)展的基石。本文研究了智能變電站繼電保護(hù)檢修作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、評(píng)估和控制的技術(shù)，提出了智能變電站繼電保護(hù)檢修作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、落實(shí)相應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)管控措施。本文通過(guò)750kV煙墩變合并單元、智能終端改造工作驗(yàn)證了安全風(fēng)險(xiǎn)管控流程的有效性和可靠性，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。

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