智能變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行和維護(hù)技術(shù)研究

摘要：智能變電站作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，其繼電保護(hù)的運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)是保證智能電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。但智能電網(wǎng)同時(shí)也存在弊端和不足，尤其在變電站的維護(hù)環(huán)節(jié)以及正常運(yùn)行時(shí)尚缺乏成熟的技術(shù)保障。因此，應(yīng)該著重于維護(hù)環(huán)節(jié)從而真正提高智能變電站的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù);運(yùn)行;維護(hù)技術(shù)

1智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

1.1智能變電站的主要結(jié)構(gòu)

1.1.1過程層

過程層主要包括開關(guān)設(shè)備、斷路器等智能一次設(shè)備和相關(guān)的模擬量采集設(shè)備、相關(guān)組件，智能變電站繼電保護(hù)從過程層獲取開關(guān)量、模擬量等基本狀態(tài)。

1.1.2站控層

站控層是智能變電站最抽象和最高級(jí)別的管理層，也是智能變電站的控制中樞，通過電力通信、系統(tǒng)對(duì)時(shí)等功能，實(shí)現(xiàn)全站保護(hù)和控制設(shè)備的狀態(tài)采集和信息交換，對(duì)采集到的保護(hù)信息進(jìn)行邏輯判斷，并輸出相應(yīng)的跳閘、閉鎖等控制邏輯。

1.1.3間隔層

在過程和站控層之間有一個(gè)過渡層，即所謂的間隔層。在對(duì)智能變電站中繼電保護(hù)的運(yùn)行和維護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究時(shí)多會(huì)在間隔層內(nèi)進(jìn)行，其有效的將過程層和站控層有效的聯(lián)系起來，而且一個(gè)間隔數(shù)據(jù)能夠作用于該間隔一次設(shè)備。

2智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)

2.1繼電保護(hù)中的變壓器保護(hù)部分

在智能變電站中，過程層中包含了變壓器保護(hù)。繼電保護(hù)在智能變電站變壓器中的配置是以分布式的形式，能達(dá)到差動(dòng)保護(hù)的目的。而針對(duì)變壓器繼電保護(hù)后備設(shè)備可選擇集中式進(jìn)行安裝，后備設(shè)備的作用即為提升變壓器的安全性能。在繼電保護(hù)中，變壓器工作與非電量保護(hù)模塊具有很大關(guān)聯(lián)，該模塊的安裝形式為獨(dú)立安裝，設(shè)備連接方式為電纜形式，通過電纜，能夠?qū)嗦菲鬟B接到變壓器，如果變壓器安全性較低，則非電量保護(hù)模塊就能夠立即發(fā)出跳閘指令，對(duì)變壓器起到保護(hù)作用。

2.2繼電保護(hù)中的線路保護(hù)部分

線路繼電保護(hù)已經(jīng)不需要連接至GOOSE網(wǎng)上，而是直接接入智能變電站中，直接監(jiān)督智能變電站運(yùn)行，這樣不僅能夠有效縮短繼電保護(hù)所需時(shí)間，而且還能提高繼電保護(hù)設(shè)備應(yīng)用效率。測(cè)控裝置在智能變電站中主要是為了檢測(cè)智能變電站的運(yùn)行狀態(tài)，在安裝測(cè)控設(shè)備時(shí)必須設(shè)置一定的間隔，其檢測(cè)原理即為把檢測(cè)信息傳遞到GOOSE網(wǎng)絡(luò)上，接著利用GOOSE網(wǎng)連接繼電保護(hù)設(shè)備，利用模塊單元感應(yīng)數(shù)據(jù)信息，接著再提供保護(hù)性指令。在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，若智能變電站終端存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，繼電保護(hù)設(shè)備將會(huì)產(chǎn)生跳閘信號(hào)保護(hù)終端。

2.3繼電保護(hù)中的母聯(lián)保護(hù)部分

在智能變電站中，母聯(lián)具有分段保護(hù)特性，其繼電保護(hù)的結(jié)構(gòu)形式比較簡(jiǎn)單，根據(jù)母聯(lián)分段要求，可以將保護(hù)連入智能變電站中。對(duì)于不同的母聯(lián)系統(tǒng)，可以采用不同的采樣和跳閘工作，這樣有利于繼電保護(hù)設(shè)備更好的發(fā)揮保護(hù)作用。在母聯(lián)繼電保護(hù)中，GOOSE網(wǎng)處于獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，通過跨間傳輸，可以對(duì)母聯(lián)系統(tǒng)起到很好的保護(hù)作用。繼電保護(hù)設(shè)備的配置可以達(dá)到很好的測(cè)控和保護(hù)作用，能夠有效避免母聯(lián)保護(hù)失效。

3智能變電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)

3.1正常運(yùn)行時(shí)

3.1.1繼電保護(hù)裝置的維護(hù)

（1）專業(yè)巡視目標(biāo)及周期的調(diào)整。當(dāng)前智能變電站已全面實(shí)現(xiàn)了對(duì)二次系統(tǒng)的監(jiān)控，先進(jìn)的設(shè)備自檢系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行腈況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的缺陷及運(yùn)行過程中的故障。在日常巡視工作中則主要以變電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)為主，主要監(jiān)測(cè)電子設(shè)備及信息通訊系統(tǒng)的運(yùn)行情況。由于自檢系統(tǒng)的應(yīng)用，這使專業(yè)巡視的次數(shù)可以減少，巡視工作量得以降低，而智能變電站運(yùn)行效率則會(huì)進(jìn)一步提升，有利于運(yùn)行成本的降低。

（2）重視運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備信息的備份工作。對(duì)于目前的智能變電站中，應(yīng)用了大量的電子設(shè)備與信息通訊設(shè)備，并且因?yàn)榇嬖谧詸z系統(tǒng)，能充分保證運(yùn)行變電站日常運(yùn)行過程的安全穩(wěn)定，在運(yùn)行過程中能保存大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)與設(shè)備信息，將這部分?jǐn)?shù)據(jù)與信息的備份工作落實(shí)到位。

（3）加強(qiáng)通訊光纖的檢修與維護(hù)工作。為了保證智能變電站通訊的通暢性，當(dāng)前大量的電子設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通訊裝置得以應(yīng)用，二次電纜被光纖所取代，因此在當(dāng)前智能變電站日常運(yùn)行過程中需要做好通訊光纖的檢修和維護(hù)工作。

3.1.2網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和報(bào)文分析儀

（1）必須重視IEC61850的一致性測(cè)試，檢查網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及相關(guān)通信設(shè)備是否符合IEC61850要求的一致性，是否符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的型號(hào)、配置及參數(shù)也必須保證與要求相符。其次，定期檢查網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的以太網(wǎng)端口設(shè)置、速率、鏡像功能是否正常，確保網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)內(nèi)部的生成樹協(xié)議，VLAN設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)流量與設(shè)計(jì)要求一致，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的冗余度、傳輸延時(shí)等運(yùn)行性能，確保網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的各方面性能能夠滿足設(shè)備運(yùn)行要求。

（2）必須重視報(bào)文分析儀的檢修與維護(hù)工作。報(bào)文分析儀是對(duì)通信系統(tǒng)中傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)報(bào)文進(jìn)行完全記錄的重要設(shè)備，當(dāng)智能變電站設(shè)備運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，即可通過報(bào)文分析儀進(jìn)行檢測(cè)與查詢，主要起到第三方保護(hù)記錄、報(bào)文監(jiān)視的作用。另外，還能夠監(jiān)視通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀態(tài)。

3.1.3智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)

（1）智能變電站采用了全站統(tǒng)一的SCD配置文件，因此變電站監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)人員應(yīng)重點(diǎn)檢查全站的SCD配置文件集成是否正確，各個(gè)設(shè)備的MMS數(shù)據(jù)集配置是否符合運(yùn)行要求，以及站控層的GOOSE閉鎖邏輯是否正確，在檢查完畢后還應(yīng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)一一驗(yàn)證，保證監(jiān)控系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)在對(duì)程序化操作功能的檢查中，必須要求變電站所有設(shè)備滿足單間隔、多間隔等程序化操作的要求，以提高監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.2異常情況時(shí)

3.2.1間隔合并單元故障

合并單元故障是目前智能變電站內(nèi)最高發(fā)的故障，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注并進(jìn)行原因分析。對(duì)于雙套配置的間隔，當(dāng)合并單元故障時(shí)，應(yīng)立即退出本間隔與故障合并單元對(duì)應(yīng)的保護(hù)出口壓板，并退出與故障合并單元相應(yīng)的母線保護(hù)裝置;如果是單套配置的間隔，應(yīng)立即申請(qǐng)相應(yīng)的間隔單元開關(guān)退出運(yùn)行。

3.2.2智能終端故障

在智能變電站中，智能終端主要負(fù)責(zé)開關(guān)設(shè)備的跳合閘，如果智能終端有故障產(chǎn)生，則會(huì)極大影響運(yùn)行設(shè)備的跳合閘。在智能終端產(chǎn)生故障時(shí)，要及時(shí)退出智能終端的出口壓板，防止在出現(xiàn)故障時(shí)智能終端存在不跳閘的現(xiàn)象，接著要查清楚智能終端產(chǎn)生故障的原因，并及時(shí)排除故障。

3.2.3交換機(jī)故障

當(dāng)交換機(jī)故障發(fā)生時(shí)，需要根據(jù)相關(guān)資料來對(duì)故障給網(wǎng)絡(luò)造成的影響進(jìn)行分析，然后再對(duì)故障交換機(jī)的類型進(jìn)行判斷，一旦過程層GOOSE網(wǎng)間隔交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，則會(huì)對(duì)本間隔交換機(jī)的GOOSE鏈路帶來影響，從而導(dǎo)致故障交換機(jī)所連接的保護(hù)失去作用。

4結(jié)語

智能變電站異常情況下的系統(tǒng)維護(hù)除了注意異常設(shè)備故障及設(shè)備運(yùn)行處理措施外.還應(yīng)針對(duì)實(shí)際的設(shè)備故障情況.結(jié)合監(jiān)控資料全面分析異常信號(hào)及正常信息.然后根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況進(jìn)行故障診斷，從而迅速恢復(fù)故障設(shè)備，保證智能變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：

侯明哲（1989.03.29）性別：男;籍貫：黑龍江;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;職務(wù)：專責(zé);研究方向：繼電保護(hù)。