基于數字化變電站繼電保護調試技術分析

田玉坤 吳奕卯

摘要：繼電保護作為變電站的重要組成部分之一，它對整個變電站的運行具有保護作用，所以繼電保護本身應當有足夠高的可靠性。針對數字化變電站繼電保護裝置的繼電保護調試技術尤為重要，有效的繼電保護測試信息能及時反應數字化變電站的工作狀況和為數字化變電站中的工作人員帶來極大便利，為未來電力系統的發展提供堅實基礎。

關鍵詞：數字化;變電站;繼電保護;調試技術;

在變電站中，繼電保護是一項不可或缺的重要措施，其能夠對故障進行檢測，發出報警，或是直接將故障從線路中隔離開，確保無故障區域的正常運行。為實現相關功能，繼電保護應當具有選擇性、速動性、靈敏性及可靠性等特點。

1繼電保護裝置的構成系統

1.1現場間隔層面裝置

現場間隔裝置是一次電力設備保護實現的基礎。一般情況下，電壓等級不同，主變壓器、輸電線路、并聯電容器等一次設備的運行狀態和電磁反應特性也各不相同，因此需要進行不同的保護裝置設計，基于此，電力設備生產廠家對繼電保護裝置的應用情形進行分析，具有特定功能的現場間隔層面裝置得以生產應用。如在35kV變電所中，電力工作人員不僅設置了主變壓器的保護裝置，同時增設了差動保護裝置、后備保護裝置、非電量保護裝置等內容。

1.2中間網絡通信

繼電保護裝置的中間網絡通信實現過程中，硬件網線、網絡接口以及中繼器等設備是其重要的組成部分。系統應用過程中，通信軟件是其技術實現的基本支撐，然后在通信協議的約束下，進行數據端對端及廣播式發送接收的實現。在中間網絡通信實現過程中，一定層面的繼電運行錯誤可自動校正，確保了系統實時性能的發揮。

1.3后臺操作裝置

繼電保護系統中，后臺操作系統可以實現控制界面的良好觀察，在人機交互的過程中，確保繼電保護預警、規約、儲存追憶事故以及遠方電力設備控制等保護作用的發揮。一般情況下，后臺操作系統與后臺控制軟件相互連接，確保了繼電綜合保護的自動化，同時其使得后臺操作裝置具備了雜志運行、報表管理、圖形顯示、圖像檢測等諸多功能，對于共享數據庫的實時刷新具有重大影響。

2數字化變電站繼電保護測試技術的實現

2.1通信網絡的通信標準

IEC1580-9-2用于數字變電站繼電保護技術中，通過該通信標準能夠使繼電保護技術實現高效率和數字化。數字化的變電站繼電保護測試的未來發展趨勢可能會在數據傳輸下實現數據的高效率傳輸和共享。在共享的過程中，可以實現共享有效的測試樣本值數據資源。由于繼電保護測試的測試數據可以輸出不同類型的消息，因此，對于不同類型的設備也可以通過數字變電站繼電保護測試的有效應用快速傳遞信息。隨著我國通信技術的不斷發展，該技術實現了全國范圍內的應用。

2.2確保未來數字化變電站繼電保護測試數據的實時性能

以保證數字化變電站繼電保護測試技術數據的及時傳輸。因此，變電站數字化的通信接口有必要增加傳輸時間。繼電保護測試技術變電站通常采樣數據打包的形式，在信息傳輸的過程中實現每個數字變電站的通信設備之間的交互。所以，數據傳輸的時間可以直接體現在數字化變電站繼電保護技術裝置的性能上。因此，只有保證數字化變電站通信接口間的繼電保護測試技術測試數據的準確性以及保證傳輸的及時性和有效性，才能夠真正實現數字化的繼電保護功能。

2.3數字化變電站的高效運行十分關鍵

因此，為了保證變電站電源系統的可靠性和穩定性，通過數字化的繼電保護是十分必要的。通過該測試技術，確保繼電保護測試裝置的性能可以正常工作。因此，無論是在數據的傳輸過程還是相位存在誤差，都需要首先收集電壓和電流信號，以確保數字化變電站繼電保護測試設備的性能良好，最終實現對變電站的保護工作。有效的數字化變電站繼電保護測試進行時還需要注意模擬?ETC/EVT?故障數據功能的應用，通信標準?IEC1580-9-2應用是數字化變電站繼電保護測試技術的基礎，通過模擬ETC/EVT?故障數據來尋找繼電保護測試中設備存在的故障，在找出故障時及時的對故障進行數字化處理，以此降低繼電保護測試的誤差，在進行用模擬?ETC/EVT?故障數據功能的繼電保護測試時需要注意兩個方面：①?運用通信標準?IEC1580-9-2?應用為基礎的網絡能檢測出繼電保護測試裝置是否存在故障和對繼電保護測試裝置進行保護。以此來促使繼電保護測試裝置功能的全面發揮。②?在進行繼電保護測試時要對繼電保護測試的實際情況進行充分了解才能保證技術裝置模擬ETC/EVT?故障數據符合變電站的實際情況。

3數字化比傳統綜合自動化變電站的優勢

3.1避免重復建設共享同一信息模型

數字化變電站在信息采集的時候是利用同樣的模型來進行的，有統一的標準，并且在接入通訊網絡的時候也是按照同樣的標準來完成的，這樣對于不同的功能，就可以利用同一套系統來完成信息的采集和傳輸工作，節省了很多的成本。

3.2減少變電站全生命周期成本

變電站的設備之間需要通信，而這種通信是建立在網絡上的，當變電站的功能需要改進或者要再新加入一些設備的時候，只需要在通訊網絡上增加新的設備就可以了，而綜合自動化變電站還要對原有的設備進行一定的改造才可以，這也節約了成本，實現經濟利益的增長。

此外，數字化變電站的各項功能可以在不同的設備上進行共享，比如要增加一些新的功能，如果現有的設備能夠完成這些功能，那么，不需要增加設備，而只需要將其軟件方面進行改動即可，不用再去購置新的硬件設施。

3.3信號傳輸采用計算機通信技術實現

數字化變電站在信號傳輸的過程中，是借助計算機來實現的，利用計算機之間的通信方式，實現信號的傳遞，在傳遞的時候，它有自身的一套規則，可以防止錯誤信號的傳遞，并且在發現設備出現故障的時候，提供報警功能。傳統變電站一次設備和二次設備間直接通過電纜傳輸沒有校驗信息的信號，當信號出錯或電纜斷線、短路時都難以發現。而且傳輸模擬信號難以使用光纖技術，易受干擾。

3.4變電站可實現更復雜自動化功能

傳統變電站由于通信系統傳輸信息的過程中難以保證信息傳輸的質量，在傳遞過程中，可能會出現信息不完整，信息傳遞延時以及信息在傳遞過程中無法保證一定的可靠性等問題，許多自動化技術只能停留在試驗室里，難以在工程項目中得到廣泛的應用。數字化變電站的采用智能一次設備，所有功能均可遙控實現。通信系統傳輸的信息更完整，通信的可靠性和實時性都大幅度提高。變電站因此可實現更多、更復雜的自動化功能，提高自動化水平。

結束語

通常情況下，變電站的繼電保護裝置由邏輯、測量和執行3個部分組成，各部分具有不同的作用，如邏輯部分主要是對被保護設備的運行狀態進行判斷，從而決定是否進行保護動作;測量部分則是對被保護設備的電氣量進行測量;執行部分是對保護裝置承擔的任務進行具體執行。當變電站內被保護的電氣設備出現故障時，通過繼電保護能夠使設備的損壞程度降至最低，并且還能縮小故障影響范圍。為使繼電保護在變電站中的作用得以充分發揮，應當做好相關的調試工作。

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（作者單位：河北省送變電有限公司）