智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法及其應(yīng)用探析

陳希

（國網(wǎng)湖南省電力公司常德供電分公司湖南常德415000長沙理工大學(xué)湖南長沙410000）

智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法及其應(yīng)用探析

陳希

（國網(wǎng)湖南省電力公司常德供電分公司湖南常德415000長沙理工大學(xué)湖南長沙410000）

電能已成為保障人們正常生產(chǎn)生活的主要能源，隨著社會經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，人們對電能的輸送和供應(yīng)提出了更為嚴(yán)格的要求，而智能變電站運(yùn)用越來越廣泛。本文主要從智能變電站的定義入手，對智能變電站繼電保護(hù)裝置的調(diào)試方法及其應(yīng)用進(jìn)行分析，以期為從事繼電保護(hù)裝置調(diào)試工作的人員提供可靠的參考依據(jù)。

智能變電站；繼電保護(hù)；調(diào)試方法

1 引言

隨著我國信息科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步，和傳統(tǒng)的變電站相比，智能化變電站在運(yùn)行功能與電力系統(tǒng)調(diào)試等方面都發(fā)生了巨大變化，大大提高了我國變電站自動化水平。大量智能化設(shè)備在變電站中的應(yīng)用，實現(xiàn)了多種操作環(huán)節(jié)的數(shù)字化，基于此，繼電保護(hù)裝置的調(diào)試實現(xiàn)了前所未有的改革，有利于進(jìn)一步推動電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

2 智能變電站的定義

和傳統(tǒng)的變電站相比，智能化變電站中大量運(yùn)用了光電技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及信息技術(shù)，特別是在二次系統(tǒng)中，信息應(yīng)用的模式發(fā)生了較大改變，實現(xiàn)了電氣量的數(shù)字化輸出。通過該相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用，對電力系統(tǒng)的信息進(jìn)行統(tǒng)一建模，可通過網(wǎng)絡(luò)通信的方式實現(xiàn)信息的交流和共享。在調(diào)試設(shè)備上，摒棄了傳統(tǒng)的TA和TV，主要采用新型的數(shù)字化互感器，具有低功耗的特點，將電力系統(tǒng)中的運(yùn)行量直接轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，在所采集的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行信息的統(tǒng)一建模。智能變電站的技術(shù)特征主要體現(xiàn)在以下方面：①數(shù)據(jù)采集呈現(xiàn)數(shù)字化。通過采用光電形式的互感設(shè)備，實現(xiàn)采集信號的數(shù)字化，不僅有利于隔離一二次系統(tǒng)的電氣連接，還有利于提高測量精度，為信息的集成化應(yīng)用提供有力保障；②系統(tǒng)的分層呈現(xiàn)分布化。該技術(shù)特征可有效落實分布式的配置，該配置主要是針對目標(biāo)的配置，主要采用中央處理器的模式，有利于保證分布形式的體系內(nèi)部設(shè)備可對信息進(jìn)行單獨(dú)處理和計算；③信息交流呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。一般情況下，變電站在通過數(shù)字自動化體系傳遞信息的過程中，主要包括各層之間的信息互相通訊和交換、過程層內(nèi)的智能傳感設(shè)備和間隔層內(nèi)的設(shè)備互相交換數(shù)據(jù)等方面。

3 智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法

3.1 調(diào)試保護(hù)裝置元件

在對智能化變電站進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試前，首先需要對相關(guān)的準(zhǔn)備工作進(jìn)行核實，保證系統(tǒng)設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，再對系統(tǒng)中上端子排所對應(yīng)的壓板連接情況進(jìn)行檢查，同時檢查電力系統(tǒng)中的直流回路與交流回路設(shè)備元件參數(shù)，將電源切斷，拔出所有的系統(tǒng)邏輯元件，當(dāng)檢查系統(tǒng)設(shè)備中的零漂元件時，需要短接電壓回路，切斷電路中的回路電源，以便更加直觀對電壓、電路中的零漂數(shù)據(jù)值進(jìn)行檢驗和觀察。為了使檢測的數(shù)據(jù)參數(shù)更加精確，需要測驗采集回收的信息數(shù)據(jù)，智能設(shè)備中的端子排設(shè)備需要分別接入交流電壓與交流電流，仔細(xì)觀測采樣數(shù)據(jù)值，確保數(shù)據(jù)誤差控制在預(yù)期范圍內(nèi)。在測量系統(tǒng)開關(guān)量過程中，要展開模擬檢測試驗，保證所輸出的檢測數(shù)據(jù)真實、準(zhǔn)確，從而保證系統(tǒng)調(diào)試的科學(xué)性與安全性。

當(dāng)所有相關(guān)的調(diào)試測驗工作順利完成后，還需要校準(zhǔn)繼電保護(hù)裝置中的定值參數(shù)，這項定值參數(shù)主要包含了系統(tǒng)過電流保護(hù)定值、系統(tǒng)縱聯(lián)差動保護(hù)定值、系統(tǒng)零序反時過流保護(hù)定值以及零序定時限過流保護(hù)定值、對距離保護(hù)定值等多項定值參數(shù)，在定值數(shù)據(jù)校準(zhǔn)完成后，需要對光纖通道進(jìn)行聯(lián)調(diào)。

3.2 對通道系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試

在調(diào)試光纖通道時，事先應(yīng)對光纖通道進(jìn)行檢查，確保運(yùn)行正常，同時還應(yīng)檢修光纖路徑，確保將縱聯(lián)通道技術(shù)相關(guān)參數(shù)控制在一定參數(shù)范圍內(nèi)，并及時清理光纖通道內(nèi)的光纖頭，對相關(guān)的元件設(shè)備要做好接地保護(hù)安全防范措施，保證接線準(zhǔn)確，使不同接線網(wǎng)之間實現(xiàn)分離。在實際的調(diào)試過程中，要對復(fù)用光纖通道與光纖通信通道進(jìn)行調(diào)試，在參數(shù)性能調(diào)試前，需要對被調(diào)試設(shè)備的發(fā)光功率進(jìn)行檢驗，并觀察復(fù)用通道中的相關(guān)插件參數(shù)值。另外，光纖的收信率也需要檢測，主要檢測收信的裕度，通信通道內(nèi)的通信時鐘進(jìn)行檢查時，一定要保證對側(cè)識別碼與本側(cè)識別碼的參數(shù)值一致，若參數(shù)值存在差異，此時需要經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來保證通道內(nèi)相關(guān)元器件設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)的正常。

3.3 調(diào)試GOOSE系統(tǒng)

在對GOOSE系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試前，需要科學(xué)配置和調(diào)試GOOSE系統(tǒng)的報文統(tǒng)計情況和相關(guān)設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊情況。一般情況下，GOOSE系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)裝置了一種信號警報設(shè)備，當(dāng)GOOSE系統(tǒng)設(shè)備的參數(shù)配置與系統(tǒng)預(yù)設(shè)的參數(shù)不相匹配或者當(dāng)GOOSE-A/B網(wǎng)出現(xiàn)斷鏈問題或發(fā)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴警告時，系統(tǒng)內(nèi)部警報就會自動進(jìn)行報警，GOOSE系統(tǒng)在報警的同時會將故障信息發(fā)送至智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試現(xiàn)場中心，現(xiàn)場管理人員與數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)試技術(shù)人員在收到警報程序命令后，就會對系統(tǒng)進(jìn)行重新配置與調(diào)試，直到所有設(shè)備運(yùn)行正常，參數(shù)顯示真實準(zhǔn)確。因此，從整個調(diào)試過程與繼電保護(hù)裝置的實際應(yīng)用情況來看，GOOSE系統(tǒng)可以同時帶動八個不同的數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)試模塊進(jìn)行工作，通過智能化操作可有效避免傳統(tǒng)變電站繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行中由于發(fā)射板推出導(dǎo)致系統(tǒng)無法繼正常工作情況的發(fā)生。

4 實例分析

GOOSE連線功能在智能化變電站繼電保護(hù)中占據(jù)重要地位，主要通過硬電纜接線的連線方式，對數(shù)字信號采集完成后，可將其打包成數(shù)據(jù)集的形式并向外進(jìn)行傳輸。智能化變電站的接收方僅接收其中一部分信號，因此，GOOSE連線功能在配置前，接收方可預(yù)先增加外部、內(nèi)部信號，尤其需要注意的是相同的外部信號無法和兩個內(nèi)部信號進(jìn)行有效連接，相同的內(nèi)部信號也無法和兩個外部信號進(jìn)行連接，并在日志窗口中對其詳細(xì)記錄進(jìn)行查詢，可通過這個功能實現(xiàn)內(nèi)部信號的有效添加。

現(xiàn)有一條220kV線路的保護(hù)裝置，計劃對其開入量通道進(jìn)行相關(guān)測試，主要采用智能化繼電保護(hù)校驗儀，對其中是否存在異常情況進(jìn)行檢驗，同時檢驗儀已開始對線路保護(hù)進(jìn)行檢查，但在保護(hù)裝置內(nèi)部未具備相應(yīng)的開入信息。本文主要對出現(xiàn)該問題的原因進(jìn)行分析，首先對校驗儀的61850配置進(jìn)行綜合檢查，在多次檢查后發(fā)現(xiàn)配置不存在任何異常情況，發(fā)現(xiàn)光網(wǎng)口燈持續(xù)閃爍，即表明硬件口的戶數(shù)信息發(fā)送也是正常的，然后再對模型文件的相關(guān)配置進(jìn)行綜合分析，將母差的模型文件打開，并找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)集。

按照順序依次找到線路二的出口節(jié)點，并將模型文件打開，發(fā)現(xiàn)其中存在異常情況，在發(fā)送數(shù)據(jù)集成員中External Signal Reference Name和External Signal IED Name和母差的模型文件存在相似性，這種情況下，在對母差模型文件內(nèi)容進(jìn)行查看后發(fā)現(xiàn)母差模型的出口處有兩個跳閘數(shù)據(jù)集是相同的，分別是dscGOOSEl和dscGOOSE，但母差所發(fā)送的數(shù)據(jù)集實際上是dscGOOSEl，由此可見，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因就是其名稱不一致而導(dǎo)致GOOSE開入異常的情況。最后在對設(shè)備說明書進(jìn)行查閱，即發(fā)現(xiàn)這一類型的線路保護(hù)裝置的要求比較特殊，不僅要對GOOSE的基本參數(shù)進(jìn)行校對，還要對數(shù)據(jù)集名進(jìn)行有效判別，若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)集名稱不一致的現(xiàn)象，則會導(dǎo)致開入閉鎖無法正常顯示出來（見表1）。

5 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前我國智能技術(shù)及信息通信技術(shù)的不斷發(fā)展，智能變電站的應(yīng)用越加廣泛，這就嚴(yán)格要求電力企業(yè)的相關(guān)人員積極做好智能化變電站的繼電保護(hù)調(diào)試運(yùn)行工作，并對其進(jìn)行不斷完善和拓展，以此來保證變電站系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定及安全運(yùn)行，從而提高我國電力供應(yīng)水平和質(zhì)量。

表1 母差GOOSE發(fā)送數(shù)據(jù)集成員

[1]李國恒.智能變電站與傳統(tǒng)變電站繼電保護(hù)調(diào)試內(nèi)容與方法的差異化分析[J].通訊世界，2015（9）：126～127.

[2]王德生，王順超，孫立存.220kV智能變電站與常規(guī)變電站繼電保護(hù)調(diào)試研究與分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（19）：60.

[3]楊凡成.智能變電站繼電保護(hù)檢測與調(diào)試方法研究[J].中國科技博覽，2014（38）：8.

TM76

A

1004-7344（2016）28-0138-02

2016-9-6

陳希（1990-），男，助理工程師，本科，主要從事繼電保護(hù)等工作。