智能變電站繼電保護系統調試

張涵 孫祥瑞 于波

摘要：智能變電站是采用智能化信息采集、傳輸、處理和輸出方式的變電站，應用智能化的設備，并建立網絡化的通信系統，采用自動化的管理模式。智能變電站具有較強的抗干擾能力，監控更全面、操作更便利、功能更豐富。在智能變電站中，繼電保護系統是十分重要的組成部分，其運行效率與變電站的整體運行效率直接相關，所以要采取有效的調試方法，確保繼電保護系統可充分發揮作用。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護;調試方法

隨著我國智能電網的發展，人們生活、工廠生產等增加了智能電網的運行壓力，智能電網發生故障后會直接影響后續的應用效果，無法提供正常的用電量。智能變電站實現了人工控制到自動控制的轉變，智能變電站對繼電保護調試技術也提出了較高的要求，繼電保護調試技術直接關系到智能變電站的安全性。

1智能變電站的概念

智能變電站是一種通過對電子通信網絡技術二次系統的有效運用，將包括對電力數據信息進行測量、采集以及控制等在內的功能進行集成的新型變電站模式。與傳統的變電站不同，智能變電站可以對電網運行的各項電力數據進行智能化以及實時性的合理采集分析。而且智能變電站也可以通過改變光纜的應用方式，有效解決傳統變電站所存在的電磁皆容問題。同時智能變電站通常可以利用高速的以太網來對電壓和電流的模擬數字信號進行合理的采集、傳輸，然后通過對智能斷路器等智能化設備的選擇使用來實現整個變電站的自動化流程，提高智能變電站的運行效率。

2智能變電站繼電保護系統的調試方法

2.1通用檢查

繼電保護系統調試階段應主要檢測互操作和運行檢測。了解這兩方面存在的問題，并采取有效的更正措施，確保繼電保護系統可保持平穩運行。通用檢查是首要步驟，主要對外觀、電源、通信接口、軟件版本、通信報文等進行檢查，其中外觀、電源、軟件版本的檢查與傳統的檢查方式相同，不同的是增加了通信接口和報文檢查。通信接口檢查過程中，要先確認種類和數量與要求是否相符，然后對光纖端口發送功率、最小接收功率等進行檢查。通常，發送功率應在-20～-14dBm;接收功率則在-23～-14dBm;最小接收功率不超過-30dBm。通信報文檢查主要對GOOSE報文發送幀數及時間間隔進行檢查，將待測設備和計算機連接，抓取通信報文進行檢測分析。

2.2合并單元檢查

MU檢查包括MU發送SV報文檢驗、對時誤差、同步性能、狀態監測等內容。在發送SV報文檢驗方面，主要對丟幀率、發送頻率進行檢驗。利用光貓連接MU和計算機，對SV報文進行抓取，然后檢驗分析。在對時誤差測試方面，主要對合并單元進行測試，通常的誤差最大值要控制在1μs以內，外部同步信號消失后MU滿足4μs同步的精度要求只需10min。在輸入電流電壓信號的同步檢驗方面，要對MU失去并再獲取同步信號造成的SV報文誤差進行檢驗，斷開MU外部對時信號1min后再連接，然后分析和記錄SV報文。在檢修狀態測試方面，SV報文檢修品質應能準確反映檢修壓板的投退，對檢修壓板進行投退后抓取SV報文，對“test”位置進行分析，確認位置是否正確，然后觀察裝置面板。在電壓切換和并列功能檢驗方面，主要確認其是否正常。

2.3自動裝置檢驗

繼電保護和安全自動裝置的檢驗內容較多，具體包括交流量精度檢查、采樣值畸變測試、采樣值傳輸異常測試、虛端子信號檢查、整定值整定等。交流量精度檢查、整定值整定等可參考相關的規范標準。檢修狀態測試則可采用與MU相同的檢修狀態測試方法。采樣值品質位無效測試方面，無效標識累計數量如果已在允許范圍外，那么誤動保護功能瞬時可靠閉鎖，與之無關的保護功能則處于正常，恢復后閉鎖會隨之開放。采樣值數據標識異常應在掉電的情況下也不會出現統計信息丟失的問題，報警方式為瞬時閉鎖延時。通過數字繼電保護測試儀進行檢驗，對部分數據品質位進行無效設置，模擬MU發送采樣值出現品質位無效的情況。在采樣值畸變測試方面，對MU雙A/D的應用情況進行檢查，采樣值一路發生畸變時，保護裝置應正常動作。利用數字測試儀進行檢測，對MU雙A/D中保護采樣值部分數據進行模擬，畸變數值比保護動作定值大時品質位有效，模擬一路采樣值出現數據畸變的情況。在采樣值傳輸異常測試方面，采樣值傳輸異常會造成裝置接收通信延遲或者MU間采樣序號斷開、采樣值錯序等情況，保護功能應可靠閉鎖，這些異常都在保護設定范圍的情況下或者恢復正常的情況下，對于保護區內的故障，保護裝置可靠動作沒有進行跳閘報文的發送;對于區外故障，保護裝置不應誤動。針對該問題，可利用數字繼電保護測試儀對采樣值數據進行調整，使其按時發送，同時也可對采樣值進行調整，以此來增大采樣值通信演示，改善各種異常情況，同時對保護區內外故障進行模擬。利用保護裝置和數字繼電保護測試儀進行通信斷續測試，發送SV信號，通過調整通道采樣值發送延時、刪掉部分采樣值的方式進行測試。在虛端子信號檢查方面，檢查其是否按圖紙進行配置，功能性是否符合設計要求。利用數字繼電保護測試儀進行檢測，通過模擬開發出功能保護設備，發出GOOSE開出虛端子信號，對報文進行抓取分析，判斷GOOSE虛端子信號的發送有無錯誤。利用數字繼電保護測試儀發出信號，通過相應的保護設備面板顯示內容判斷信號的接收情況。利用測試儀發送SV信號，根據面板顯示判斷SV信號的接收情況。

2.4智能終端檢驗

智能終端檢查主要對動作時間、傳送位置信號、檢修狀態測試等進行檢查。檢修狀態測試和MU檢修狀態測試相同。動作時間檢測方法如下：測試儀發送GOOSE跳閘和合閘命令，在7ms內，智能終端應做出可靠動作。測試儀分別發送跳閘和合閘命令，同時接收節點信息，對報文發送和硬接點輸出時間差進行記錄。在傳送位置信號測試方面，通過GOOSE報文準確傳送開關位置信息，利用數字繼電保護測試儀器向智能終端輸出電纜分信號、合信號，然后接收GOOSE命令，解析虛端子位置信號，通過觀察辨別該信號和端子信號間是否存在差異。在SOE精度測試方面，使用時鐘源進行對時，對智能終端直接接入GPS輸出的分脈沖，利用GOOSE報文對SOE進行觀察，精度應在2ms以下。

3智能變電站繼電保護調試中的重要問題

3.1光纖調試

在智能變電站繼電保護調試工作中，光纖調試是不能忽視的問題，光纖調試的問題主要表現在以下兩個方面：第一，智能變電站的光纖要遵循一用一備的原則，當光纖發生問題之后可以及時更換，保證智能變電站繼電保護的正常運行，避免智能變電站發生安全事故，提高整個電網系統的安全運行;第二，智能變電站運行中使用的所有光纖，纖芯都要進行衰耗測試，測試通過之后才能把光纖投入使用，在光纖調試工作中需仔細記錄光纖運行數據，以免光纖運行中出現質量問題，維護智能變電站的安全運行。

3.2檢測調試

智能變電站繼電保護調試時組織了檢測調試，檢測調試是需要注意的問題，智能變電站繼電保護運行需要依靠檢測技術，檢測調試中記錄下智能變電站繼電保護的通信模式，多元化分析記錄的數據，為智能變電站繼電保護提供有效的調試。檢測調試有助于發現智能變電站繼電保護中的突發問題，檢測系統會把問題直接上報給報警系統，這樣才能讓工作人員快速地發現智能變電站的運行問題，維護智能變電站的運行穩定。

4結語

綜上所述，繼電保護系統是智能變電站的重要組成部分，為了確保智能保護系統的正常運行，需采取有效的調試方法，按要求逐步調試，為智能變電站的穩定運行提供更多保障。

參考文獻：

[1]李麟.智能化變電站繼電保護調試及應用分析[J].通訊世界，2018，334（3）：165-166.

[2]張承模，曾青毅，唐凌.基于虛擬保信主站的智能變電站繼電保護調試系統及調試方法[J].電氣技術與經濟，2019（1）：5-8.