試論智能變電站繼電保護檢測和調試技術

葛銳

（國網淮安供電公司,江蘇淮安，223001）

1 智能變電站繼電保護的相關概述

智能變電站是將計算機、智能算法和現代計算機技術等多項科技綜合運用在一起而取得的結果,目前我國正大力提倡變電站的智能建設,與傳統變電站繼電保護體系相比,有著非常明顯的特點。智能變電站中具有智能化一次裝置,且結合了感應器與智能終端,可以對信號進行實時地收集和管理,從而真正達到信息化數字技術,同時也在原有技術的基礎下進一步增強了智能管理功能,可以與電子設備建立通訊功能,對智能變電站的設備可以實現自我檢測,變電站中的智能一次裝置主體有電流互感器、線路以及變壓器等,這些裝置均可以完成自動化功能。當下智能變電站在目前的發展階段中大部分使用的都是二次設備,在變電站中增設了維護和檢測設備,以便完成某些特殊的功能。要使整個系統的性能達到最佳,并進行信息化集成,就必須采用更高級的網絡通訊功能,以便于完成二次設備聯網。而在智能變電站基礎上將一次設備和二次設備整合,并利用硬件單元進行變電站的檢測和維護,以便于實現信息系統的統一資源共享。

另外，智能變電站的總體效率會比傳統變電站高出不少,并且還能夠做到對智能變電站的即時監測,即當出現故障時該變電站就能夠迅速反應過來,這不但可以減少經濟損失,同時還可以在較大程度上提高變電站的效率。從另一層面考慮,雖然繼電保護系統本身對于變電站的安全工作也具有一定的影響與重要性,但隨著變電站的進展,它也會發生變化,所以,傳統的繼電保護系統也已無法適應智能變電站的發展要求[1]。

圖1 傳統變電結構和智能變電結構的區別

2 智能變電站繼電保護檢測

2.1 設備的檢測

雖然當下我國的智能變電站的檢測方法有許多不同的測試類型，但這些測試類型下的都有一個統一的目的，便是希望通過智能變電站繼電保護檢測來提高變電站的使用壽命以及工作效率。所以，在對智能變電站進行保護監測時需要仔細的做好各項相關工作，不僅要在檢測時挑選好內部系統安裝工具、組成單元、繼電保護工具等器械，更需要在檢測開始之前做好各項準備工作，例如檢查好每一處儀器相對應的數值是否正確，每一項系統的工作狀況是否合格，待仔細確認無誤后，才能夠對變電站進行檢測試驗，最后再將檢測合格的智能變電站繼電保護設備進行使用。

2.2 發電機、變壓器的檢測

在工作上，如果想要確保智能變電站的各項功能正常使用，需要注意的第一點便是按照要求，正常、合理的使用變電站設備，同時，在繼電保護檢測設備開始使用之前，要實現檢驗好設備的質量，確保無誤后才能放入到正常工作中使用。在日常對智能變電站的變壓器、發動機等設施進行檢測和調試時，工作人員要確保運用科學的檢查方法和調試技術對這些實施進行檢測，只有這樣才可以驗證設備是否達到了能夠使用的正常標準，發揮其正常功能。另外，在檢查變電站的變壓器時，還要額外檢查一下其是否在工作中的使用許可，并注意是否經過了實際電壓測試的相關要求。

2.3 裝置動作值及動作時間檢測

一般情況下,智能變電站內配備的保護裝置都會在電器設備發生故障情況以后及時完成故障狀態控制管理工作,目的是在于提高變電所的安全管理工作水平,但實現這一作用的前提就是需要先確定好安全保護器的動作時間和動作位置,都可以保持在最佳狀態。對于保證調研項目管理實際工作的順利開展,工程技術人員必須做好對變壓器和保護裝置各環節內容的測量,在實際管理工作中,應該采用數字繼電保護檢測儀來增強裝置的電流和壓力,并要注意觀測指示板上的數據,接著又要將其數據和維護檢測儀上顯示的技術參數加以比較,并仔細地記下在該設備正常運轉時,所產生的動作時間以及動作值。

3 對繼電保護系統調試的分析

3.1 系統的調試環節

繼電保護控制系統是確保智能變電站安全可靠、運行安全可靠的關鍵,因此,常需要對系統進行整機調試,繼電保護控制系統檢測的過程中,通常會通過光纜為媒介來檢查智能測量器和控制箱之間的進入與出口方法,為智能變電站控制系統帶來有效信號支持,在閉環測試狀態下要實現對智能操控箱信號的直接接入,繼電保護控制系統的調整時必須有合并單元和互感器的正確配置方可進行調試,根據此,具體調試方法主要為設備接口上的直接檢測、交換機接口的檢測二類,前一類檢測時需對設備用光釬進行插拔,雖然檢測較精確,但光纖頭易損壞,后一類則并不需要光纜的直接插拔,但有時需要其他設備的投退運行,以減少造成錯誤率,而且在特殊條件下交換器設置也需要變更。另外，傳統的檢測儀表和智能操控箱依然可以通過電纜輸入和輸出等方式來實現,該方法的運作也就直接給智能保護系統帶來了一定的信息,而且還可以做到同時收到智能操控箱信號等。為更好地與合并單元進行協調,當工作人員在采用傳統測試儀時,其就一定要把測試互感器應用于其中,而且二個電纜接口測量值也一定要在標準范圍之內。在實際工作中,合并單元檢查也涉及變壓器的檢測范圍、保護系統檢測范圍等,而繼電保護系統檢測則是直接在設備端口進行的檢查,在這樣的狀況下,光纖設備很有可能出現變動,但是如果所得測量結果是正確的,就可以發現明顯的斷裂。當對于已運行操作系統進行調試時,如果工作人員直接將交換機接口進行了配置更改,那么對操作系統的調試工作也就一定要直接在終端完成,如此方可完成以后的相應操作。

3.2 安全隔離措施的檢測

可以發現,由于變電站所發出的信息一般都是通過互聯網進行傳播的,所以檢測人員在對變電站進行調試和檢測時，若是想要避免人為因素對變電站工作產生影響，卻高效的辦法就是合理建立安全隔離網[2]，一般來說，保護變電站的，網絡工具有兩種，一種是軟壓板，另一種是光纜，因為軟壓板能夠記錄大量的網絡信息，當對軟壓板進行維修或變電站出現故障時，軟壓板會以發送網絡信息的形式發出，帶有維修狀況的信息，而且還可能直接地收到修理狀況報文以及裝置的不使用狀況報文等。值得指出的是,對軟壓盤的投退檢測通常是要求以軟件可靠性來作為要求的,因此如果出現了明顯的斷縫,那么工人們就必須通過光纖線來實現交換消息,并要求工人對相應連接線進行插拔,這樣便能夠在很大程度上保證了檢測過程的質量安全性。

3.3 通道系統

在完成光纜信道設計調試時,要首先檢查光纜路徑,以保證其能夠正常工作,并檢查光纜路徑,以確定縱聯信道技術的基本參數在其參考范圍之內。同時還要經過清理光纜頭,對各元件設備也一定要有安全的連接措施,并要求連線正確,隔離了各種接地網。在調試過程中,還必須同時調試復用的光纜信道和光纜連接管道,在完成設計調試其技術參數特性以前,還必須測試設備的發光輸出功率,檢查信道的插件參量值,同時必須測試光纜的收信效率,以檢查其收信裕度。在測試通信通道的通信時鐘時,每一側識別晶片和本側識別晶片上的參數值都必須要一致,如其中出現了一些偏差,就必須通過數值換算,如此可以確保信道中有關電子元器件裝置的正常工作,并確保其指標一致無誤。

3.4 GOOSE系統

在開始調試GOOSE系統前，要先進行科學配置，并了解GOOSE系統的報文統計和設備的數據通訊情況。這一系統的設備中有一種信號警報功能的設置，系統一旦發現其設備的參數配置和其預設的參數出現不相匹配的情況，或發現GOOSE-A/B網有斷鏈的問題，甚至發生網絡風暴警告，此時系統內部的警報功能就會啟動，進行自動報警。在報警后，GOOSE系統就會直接將故障信息發送到智能變電站的繼電保護調試中心，在收到警報后現場管理人員和數據參數調試技術人員就會進行系統的重新配置和調試，最終保證設備的正常運行和參數顯示的準確性。因此，在整個繼電保護的調試過程和裝置應用中，GOOSE系統可以保證八個不同數據參數調試模塊同時進行工作，通過繼電保護的智能化操作可以有效的避免變電站繼電保護裝置運行中的問題，防止發射板推出影響系統繼電保護的正常運行。

圖2 GOOSE系統

4 對智能變電站繼電保護的檢修原理

4.1 智能變電站繼電保護的各類保護設備

4.1.1 繼電保護設備

工作人員在對智能變電站進行保護測試之前，要根據現場情況進行一定的準備工作，這樣的目的是避免人為因素對智能變電站產生影響，從而能讓智能變電站高效的處于工作狀態下，等工作人員完成對變電站的檢測工作后，還應仔細排查，變電站系統內每一處軟壓板是否連接無誤，同時，檢測電力系統內所有電氣設備的關鍵參數，之后，工作人員需要斷開電源與設備的連接，來檢測電氣設備內個零部件的使用狀況。值得一提的是，工作人員還需要對變電站所發出信號的每一處參數進行檢測，這樣一來，不但可以確保信息的準確，還能高效地促進系統的使用效率。最后，工作人員要檢測智能變電站內電流電壓的連接狀況，以方便變電站可以正常進行工作。

4.1.2 線路保護

一般來說，智能變電站能保持工作的正常運行，離不開信息從中的不斷傳播，所以，對網絡線路的保護就顯得額外重要。如若線路保護工作不能慣貫徹到底，且在線路保護駱中并沒有按規范進行維護，則會對智能變電站的信息的傳輸造成很大影響，所以，在日常對智能變電站進行信號調試過程中，務必要有相關專業人員的幫助，特別是在出現問題時或特殊時刻，相關專業人員必須到現場進行維護，切勿讓經驗不合格的工作人員對智能變電站的線路進行維護，這樣一來，可以有效減少不必要的人為失誤和重大安全事故。為減少火災事故的產生,電力企業必須要對所有設施進行安全隔離措施,并必須重視母線保護安全距離的調試,除了能夠利用控制母線來進行單元格的組合,還必須對有關的應用數據加以管理,如此才可以確保智能變電站調試流程的合法性。

4.1.3 監測系統

在日常對變電站進行檢測和調試的過程中，部分技術問題需要用到網絡系統的幫助，而網絡信息處理器和數據處理儀的使用，可以，高效的解決這類技術問題。一般來說，數據處理能夠精準快速的記錄下在智能變電站工作過程中，所發出或接收到的所有信息，然后通過人工智能系統以及大數據分析，將這些內容進行數據處理，且在這個過程中，網絡環境一旦出現狀況，則會立刻發出警報。另外，在對變電站進行保護的過程中，有部分保護裝置需要使用一定的監控系統來對信號進行檢測，所以工作人員也可以利用這些，監控系統，所記錄下的各項參數進行分析來判斷變電站是否處于正常運行狀態下。只有這樣才能讓變電站能最大程度的發揮其作用，也只有這樣才能讓變電站內的各項系統正常發揮其自身的保護作用。

4.2 有關智能變電站的SV/GOOSE鏈路診斷

對于SV與GOOSE來講，二者都是處于過程層面的內容，在實際進行相=相關內容收集與整理的過程中，如果處于接收端的裝置在一定的時間內，沒有及時的收到SV/GOOSE相關的信息數據，在這種情況之下，出于對相關裝置的保護，則會出現一定的告警，警示工作人員對相關操作進行系統的改進與完善。

圖3 智能變電站的SV/GOOSE鏈路診斷

比如，在對繼電保護裝置進行操作的過程中，當SV鏈路發生異常的情況的時候，繼電保護裝置就無法正常的對相關需要的數據進行有效的接收，這個時候，為了增加該系統運行的安全性與穩定性，站控層的MMS就會及時的發出相應的告警報文，從而更好地保證相關在線監測與故障診斷水平的不斷提升。

4.3 交流回路狀態診斷技術

在智能變電站工作的員工在對該系統進行全方位診斷時，要依據交流回路狀態診斷技術進行具體的研究與排查，該項技術對系統的診斷有很好的高效性，具體的說，工作人員在配備其他診斷工作的基礎上，持續利用交流回路中的網絡流動對各項裝置進行檢測，可以時刻監督其工作狀態的好壞，這樣一來，把數據傳遞到可以數據加工的裝置過程中，可以對所有信息與良好狀態下的系統進行比較，從而利用交流回路所呈現的數據分析采集信息的效率，進而增強了整個電力系統的工作效率與狀態。

5 有關智能變電站檢測的實際應用分析

通過應用開關量輸入二次回路，不僅僅可以完成信號采集，而且還可以進行繼電保護裝置性能的檢測。而利用在線監測、診斷技術正可以實現二次回路狀態的檢測。比如可以進行保護接點動作型開入量二次回路狀態的檢測。以斷路器失靈保護動作為例，正常情況下斷路器失靈保護啟動開入量為0.而當其發生故障后，就會變為1。這時繼電保護會動作，并使其再次轉變為正常狀態的0。

6 結束語

對于智能變電站來說，繼電保護的工作情況直接關系到智能變電站的安全運行，所以本文就智能變電站的繼電保護的相關問題進行了論述，希望通過本文的相關論述，相關人員能夠對于繼電保護的檢測和調試工作有所了解，同時也希望電力企業要注重其工作內容，并重點探究其技術水平，提高在線監測與故障診斷水平，從而保障自身企業長久穩定的進步，也為人們提供安全、穩定的用電環境。