智能變電站繼電保護軟壓板防誤操作策略及實現

褚會敏

摘要：如今，智能變電站繼電保護應用廣泛，同時由于繼電保護出現誤操作從而導致事故不在少數。本文分析了智能變電站繼電保護軟壓板防誤操作。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護;軟壓板;防誤操作

1智能變電站軟壓板、檢修壓板操作實況

1.1軟壓板。智能變電站工作中，硬壓板的操作范圍包括檢修和遠程，其他壓板都以軟壓板為主，而且軟壓板的保護作用也要強于硬壓板。利用硬壓板進行二次操作是變電站在傳統時期的主要運行模式，異常隔離、運行和檢修時要求大量的人工操作。目前，變電站正在走向智能化階段，利用軟壓板進行遠程操作成了主要趨勢。然而就實際來看，人員操作能力不強、封鎖功能較弱、軟壓板缺乏系統性作用、壓板數量太多等因素都是產生誤操作的主要原因。

1.2檢修壓板。采用GOOSE或SV技術的智能電子設備的檢修壓板，與常規站檢修壓板控制報文發送明顯不同。在GOOSE或SV報文中帶裝置“檢修狀態”位，接收GOOSE或SV報文的智能電子設備檢查報文與自身裝置“檢修狀態”位的一致性，一致則處理，不一致則不處理，同時屏蔽MMS報文上送。當所有智能終端、合并單元、保護測控等裝置的檢修壓板全部投放，壓板與設備的“檢測位”相同，執行保護計算，在符合故障標準的情況下保護能夠出動。

2軟壓板防誤操作策略

2.1防誤操作原則。變電站中繼電保護軟壓板操作一般分為以下幾種情況。（1）電網正常運行過程中，由于運行要求，需啟用或停用某項功能，如系統有穩定要求時需停用重合閘，需投退功能軟壓板，此時相關一次設備可能處于運行狀態，也可能處于檢修、冷備用或熱備用狀態。（2）電網投產過程中，需啟用或停用某項功能、投入或退出某條支路，如母線保護需接入某開關的電流，需投退功能軟壓板、SV或GOOSE接收軟壓板，此時相關一次設備一般都處于檢修或備用狀態。（3）電網消缺或改擴建過程中，為了安全隔離運行設備，需啟用或停用某項功能、退出或投入GOOSE出口、退出或投入某條支路，需投退功能軟壓板、出口軟壓板、SV或GOOSE接收軟壓板，此時相關一次設備可能處于運行狀態，也可能處于備用狀態。由此，軟壓板操作過程中，相關一次設備可能處于運行狀態或停電狀態，增加了軟壓板操作的風險性。而且不同類型軟壓板的操作都將直接關系到電網安全防線的正確性和完備性。為了保證二次系統功能的正確和完備，軟壓板的操作必須遵循以下基本原則：原則1一次設備處于運行狀態，軟壓板操作不能導致其無主保護運行;原則2一次設備處于運行狀態，尤其是220kV及以上電壓的設備，軟壓板操作不能導致其無失靈保護運行;原則3一次設備處于運行狀態，且保護處于動作、檢修不一致等非正常狀態，不能操作裝置中的軟壓板;原則4若一次設備處于運行狀態，且保護裝置處于“投跳閘”狀態，即跳閘出口軟壓板處于投入狀態，不能操作本保護裝置中對應的SV接收軟壓板;原則5若一次設備處于停電狀態，可對軟壓板進行投退操作。

2.2防誤操作基本流程。不同軟壓板的作用和影響范圍有所區別，但操作時都應遵循上述基本原則，考慮到防誤操作實現的統一性和便捷性，所有軟壓板防誤操作可采用相同的流程，具體實現過程中選用不同參數。

（1）首先需要確定被操作軟壓板所涉及一次設備范圍，即相關開關設備范圍。對于功能軟壓板，一次設備范圍為保護范圍內所有開關設備;對于出口軟壓板，一次設備范圍為該跳閘出口所控制的開關設備或啟動失靈、聯跳所對應的開關設備;對于接收軟壓板，一次設備范圍為SV或GOOSE所對應開關設備。（2）判斷所涉及一次設備運行狀態，當一次設備為非運行狀態時，可直接操作軟壓板，否則需要繼續判斷所涉及一次設備的保護完整性，包括主保護完整性或失靈保護完整性，失靈保護相關軟壓板判斷失靈保護完整性，其余軟壓板判斷主保護完整性。（3）當保護非完整時，禁止操作軟壓板，否則繼續判斷所涉及一次設備的保護運行狀態。（4）當保護運行狀態非正常時，包括保護動作或檢修狀態不一致等，禁止操作軟壓板，否則對于功能軟壓板、出口軟壓板、GOOSE接收軟壓板可操作，對于SV接收軟壓板，還需判斷本保護裝置的“投跳閘”狀態。（5）對于SV接收軟壓板，當本保護裝置處于“投跳閘”狀態時，禁止操作軟壓板，否則可以操作該軟壓板。

2.3防誤操作判斷方法。（1）一次設備運行狀態。判斷方法開關設備運行狀態可通過開關及相鄰隔離刀閘的位置信號，并輔以電流進行判斷，當開關處于“合位”或“有流”，且相鄰隔離刀閘處于“合位”時，則該設備處于運行狀態。當所操作軟壓板涉及多個開關設備時，需判斷每個開關設備的狀態，然后合成一次設備狀態，如圖2所示，任一開關設備為運行狀態，則一次設備狀態為運行。

（2）保護完整性判斷方法。保護完整性分為主保護完整性和失靈保護完整性2類。主保護完整即主保護功能可正常運行且跳閘出口投入，需要主保護相關功能軟壓板、SV接收軟壓板、GOOSE出口軟壓板均投入，對于縱聯保護還需縱聯通道狀態正常。失靈保護完整即失靈保護功能可正常運行且失靈接收信號和失靈出口投入，需要失靈保護功能軟壓板、電流SV接收軟壓板、GOOSE失靈接收軟壓板、GOOSE失靈出口軟壓板均投入。

（3）保護狀態判斷方法。工程應用中可以通過判斷保護動作信號、檢修不一致信號、控回斷線信號等來判斷該保護功能是否處于正常運行狀態，若存在上告警述信號，則保護處于非正常運行狀態。

（4）保護“投跳閘”狀態判斷方法。保護“投跳閘”即保護動作后能夠正常出口，因此保護裝置的GOOSE跳閘出口軟壓板投入即可判斷保護處于“投跳閘”狀態。

隨著智能變電站大規模推廣，軟壓板操作已經成為變電站日常運維檢修的重要工作。軟壓板操作不當而導致保護不正確動作已嚴重威脅到智能變電站的安全運行。因此，在軟壓板遙控操作過程中增加必要的防誤判斷邏輯，避免人為操作不當而引發事故，為日常運維的安全操作提供有效技術手段，提升智能變電站運維水平，保證智能變電站安全、可靠運行，具有重要意義。

參考文獻：

[1]王小燕.數字化變電站繼電保護系統的可靠性建模研究[J].電力系統保護與控制，2017，41（3）：8-13.