智能變電站繼電保護設備狀態技術

陳亞軍

摘 要：隨著社會的進步以及人們生活水平的提高，電力在當下時代已經成為不可或缺的能源，無論是社會各界進行生產，或是人們日常生活，其中的電器設備、燈管照明等對于電力資源的需求日益提高，與此同時，智能變電站的建設日益增多，為了能夠提高智能電網運行的效率和質量，首要目標則是優化繼電保護設備，通過對故障的預警和防范，為智能變電站的工作帶來保障，進而為社會輸送更加穩定可靠的電力能源，所以本文針對智能變電站繼電保護設備狀態技術進行分析，以供參考。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護系統;狀態檢修

1、引言

近年來，隨著電網快速建設，越來越多的智能變電站投入運行。區別于傳統變電站中的保護裝置，智能站的繼電保護裝置有著很大改變，其運行維護手段也不能一概而論。目前，將狀態檢修應用于一次設備方面的研究和實踐成果頗豐。在借鑒此經驗的基礎上，提出了智能站繼電保護裝置的狀態檢修策略，可以為智能變電站繼電保護裝置狀態檢修工作的開展提供了理論支持和實踐基礎。

2、智能變電站概述

智能變電站的功能更加全面，工作優勢明顯，以下將從三個角度入手進行分析：（1）結構優勢，在傳統變電站當中，雖然具有網絡結構，但由于其特點并不明顯，在一次和二次設備之間多數以采用電纜的硬接點、后臺的通信方式為主要采集和傳輸信息的手段，所以工作效率較低，而反觀智能變電站，由于每個設備之間都與網絡結構相互連通，所以各層均使用網絡方式對信息進行收集和傳輸，所以信息的共享效果較好，能夠極大程度的提高電網的智能化水平。（2）二次設備的布置方式，在傳統變電站當中，二次設備的布置方式主要是通過微機保護，將交流的輸入組件、A/D轉換組件、保護邏輯CPU、開入/開出等組件集成到一起，而智能變電站的二次設備布置方式僅需要對一次設備和二次設備重新進行定位，將保護裝置交流的出入組件與A/D轉換組件結合成為一個合并單元，并將其放在就地的TA和TV周圍。（3）保護接口，傳統變電站的保護接口兼容度較低，從實際情況來看，多數傳統變電站僅能夠支持5A或100V類模擬量接口，所以相對具有一定局限性，而智能變電站的保護接口除卻能夠支持點對點模式外，還能夠支持GOOSE模式下SV和GOOSE模式下接口，所以工作相對靈活高效。

3、智能站繼電保護狀態檢修策略

3.1 繼電保護運檢新模式

傳統運檢雖然有種種弊端，但并不是所有傳統運檢項目都可以被某些在線運檢方法所取代，在線運檢相對于傳統運檢而言也有評價盲區。因此亟待建立繼電保護運檢新模式，以彌補兩種運檢方法的缺陷，發揮各自的優勢。基于信息共享的繼電保護新體系，結合傳統運檢與在線運檢的異同點，本文嘗試探索繼電保護運檢的新模式。當一次系統無故障的情況下，信息采集單元根據站控層、過程層以及SCD文件獲取狀態信息，主要為設備狀態信息，并根據這些信息實現繼電保護的設備在線運檢，如果有設備異常則發送異常告警信息;而對于裝置外觀、回路絕緣電阻等無法通過在線運檢實現的日常巡視和定檢項目，仍然按照“每日一次日常巡視，每三年一次定檢”的周期進行。當一次系統發生故障時，繼電保護應該正確動作，此時信息采集單元主要采集繼電保護系統的各類運行狀態信息，并結合保護配置信息，以在線運檢為基礎綜合評價繼電保護系統的運行狀態。

3.2 建立狀態指標集

（1）模型計算精度：模糊評價模型主要使用了模糊數學理論，在判斷中會受到經驗導向的作用，主觀性較強，極其容易接收專家經驗的不良影響，結果有時會出現較大偏差。但是，比例失效模型是基于統計學原理的模型，模型中使用了大量的歷史客觀數據。基于這些歷史數據的數據分析產生的結果具有較強的客觀性和可靠性，不像模糊評價模型一樣受到專家經驗的不良影響，精度較高。（2）模型計算速度：模糊評價模型的計算方法運用到了權重集理論，即層次分析法和主成分分析法。計算中各類關系矩陣較為麻煩，且建立狀態指標的隸屬函數需要使用專家經驗，計算速度較慢。而比例失效模型的計算過程中，運用到了極大似然估算法，在初值不太好的情況下可能出現不收斂的情況。雖然計算方法相較于模糊評價模型較快，但是出現不收斂的情況勢必會影響計算結果。

3.3 加強繼電保護設備管理力度

由于設備對于繼電保護系統發揮功能具有決定性作用，所以電力企業則應當從影響設備的主要因素入手加強管理意識。在繼電保護設備的應用當中，首先應當把控設備采購質量，確保設備能夠達到行業標準，并符合本變電站工作需求，在設備安裝完畢后，應當通過多次調試，驗證設備的穩定性和工作水平，由于設備長期處于外界環境工作，所以還應當結合當地氣候條件等因素，建設防護措施，降低風險，管理人員可以通過監控系統的布置和應用，提高對設備故障的發現能力和解決速度，并且在設備的使用周期當中，應當有針對性的制定維修和養護計劃，對設備所存在的隱患排查和處理，提高設備的工作效率和使用壽命。

3.4 裝置硬壓板防誤控制

眾所周知，由于裝置硬壓板特有的性能，不能實現主動式的防誤控制，只能進行人為操作式的防誤控制。基于此特性，可以將其硬壓板應用于檢修工作，即檢修環節中出現誤投操作時，其硬壓板能發揮應用價值。檢修工作中相關人員投入或退出硬壓板時，一定要嚴格按照操作票的步驟來操作。由于將其硬壓板應用于檢修會進一步影響其聯系的其他裝置的穩定運行，尤其是硬壓板出現誤投現象時，會導致操作系統的閉鎖現象，嚴重時還會引發設備危險事故。因此，相關人員在應用硬壓板時候，要明確硬壓板的應用位置、何時才能投入或者退出硬壓板。只有明確具體的硬壓板應用位置點，才能在實際出現異常現象時大概找出出現事故的位置和主要原，從而采取針對性的應對措施，保障變電站的穩定運行。出現硬壓板誤投退事故后，第一時間做出相應的風險判斷機制對策，并遵循其風險調控原則實施多種補救對策，最大限度降低其保護功能出現閉鎖概率。開展相關的補救措施時，要進一步開展實時監控與投退壓板的環節，即從具體的壓板狀態中觀察其變位信號，根據發出的信號狀態進一步開展其風險判斷機制措施，由此得到科學合理的補救方式，并積極應用于繼電保護裝置，充分調整一次、二次設備的運行狀態。另外，還有最本質的方式即應用風險告警模式，將其不斷輸出到監控后臺，以保障手動式操作得到有效輸出。

4、結束語

綜上所述，不難看出，在新時代我國智能變電站繼電保護檢測工作也呈現出新的特點，傳統單一節點排除檢驗方式已逐漸被時代所淘汰，時新的智能化檢驗方式得到了極為有效的推廣和應用。相信隨著智能變電站繼電保護檢驗方法的進一步發展，我國的電力系統一定能夠給廣大人民提供更加健全、完善的電力服務。

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