黃少瑞，朱婷婷

(國網(wǎng)吳忠供電公司，寧夏回族自治區(qū) 吳忠 751100)

0 引言

在常規(guī)變電站中檢修一次或二次設備時，為了不影響后臺及調(diào)度正常的信息采集，在保護裝置中專門設置了檢修連接片。這樣在保護傳動調(diào)試過程中，裝置就不會向后臺發(fā)送任何因檢修時發(fā)送的保護信號，這就不會影響本站后臺或者各級調(diào)度正常的監(jiān)視工作，但是這樣的檢修功能比較單一。隨著智能化變電站的日益發(fā)展，具有邏輯判斷能力的設備數(shù)量越來越多，設備之間的配合關系越來越復雜。為了避免在檢修過程中由于人為原因造成保護裝置誤動作，需要一種新的檢修機制來適應變電站的發(fā)展和維護需求。

1 檢修機制的概念及應用

因IEC61850規(guī)范的出現(xiàn)，在智能變電站中具有邏輯判斷能力的設備越來越多，這為新的檢修機制的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。設備檢修調(diào)試過程中的配合關系，即同一個間隔不同設備之間或者公用系統(tǒng)與某個間隔或者某一個設備之間置檢修后的相互配合。這種配合關系，目的是為了在檢修過程中避免設備發(fā)生誤動作而造成事故。檢修機制就是在保證任何保護裝置不會誤動作、測控裝置不會誤發(fā)信、開關不會誤跳的前提下，保證調(diào)試、檢修可以順利進行［1］。

1.1 品質(zhì)

智能化變電站中各智能電子設備是通過數(shù)字信號相互聯(lián)系的，數(shù)字信號在傳輸?shù)倪^程中不可避免的會出現(xiàn)丟幀、時間不準、信號衰耗嚴重、信號源弱等問題。發(fā)送方發(fā)送數(shù)字信號給接收方，接收方必須判定其發(fā)送過來的數(shù)據(jù)是否有效、完整。品質(zhì)屬性帶有不同的品質(zhì)標示符，其中包括:1.validity(有效性);2.detailquality(細化 品質(zhì));3.source(源);4.test(測試);5.blocked by operator操作員閉鎖。其中test測試標示符可以為檢修機制所用。測試就是檢修，即運行時不能投入檢修壓板。

1.2 檢修機制的應用

智能變電站中，GOOSE的檢修品質(zhì)位標注為 test，具體為870100，當投入檢修連接片后，GOOSE報文中 test由0變?yōu)?。SV的檢修品質(zhì)位為0800，在報文中看不到test的具體標注。根據(jù)IEC 61850標準對檢修的定義以及運行維護的要求，把檢修機制分為兩個部分:第一個部分是保護裝置與合并單元的檢修機制。第二個部分是保護裝置與智能終端的檢修機制。

2 保護裝置與合并單元、智能終端之間的檢修機制

2.1 保護裝置與合并單元的檢修機制

當某條線路間隔互感器檢修或合并單元檢修，或者兩者同時檢修時，為了不影響保護裝置邏輯判斷，避免出現(xiàn)誤動作等問題，應進行如下操作。

(1)當保護裝置檢修投入、合并單元檢修投入時，此時裝置能進行采樣計算，保護裝置能正確執(zhí)行邏輯功能。此種檢修機制為:當保護裝置和合并單元都需要檢修時，不能影響公用設備的運行。如母差保護裝置接收到檢修間隔的檢修品質(zhì)位后，自動將該間隔剔出不進行邏輯判斷，母差保護其它設備能正常運行。

(2)當保護裝置檢修不投、合并單元檢修不投時，此時裝置進行采樣計算，保護裝置能正確進行邏輯判斷功能，屬于正常運行狀態(tài)。

(3)當保護裝置檢修投入、合并單元檢修不投時;此時裝置只進行采樣，不進行邏輯判斷。此種檢修機制為:當對保護裝置進行檢修時，是不會影響其對互感器進行采樣的，并將檢修品質(zhì)位發(fā)送給公用設備。

(4)當保護裝置檢修不投、合并單元檢修投入時，裝置只進行采樣，不進行邏輯判斷。此種檢修機制為:當對互感器進行檢修時且檢修完畢對其進行升流，為了確保采樣回路的正確性而同時又不造成保護誤動作而設計的，并將檢修品質(zhì)位發(fā)送給公用設備。

2.2 保護裝置與智能終端的檢修機制

當某條線路間隔斷路器檢修或者保護裝置檢修，或兩者同時檢修而不影響保護邏輯功能，避免出現(xiàn)誤動作、誤出口等問題，應進行如下操作。

(1)當保護裝置檢修投入、智能終端檢修投入。此時裝置保護邏輯正常執(zhí)行，保護正確動作。此種檢修機制為:當保護裝置和斷路器同時檢修時，能夠隨意模擬故障并使其出口跳閘。另外會發(fā)送檢修品質(zhì)位與公用設備。

(2)當保護裝置檢修不投、智能終端檢修不投;屬于正常運行狀態(tài)。

(3)當保護裝置檢修投入、智能終端檢修不投;保護裝置邏輯正確，但不出口跳閘。此種檢修機制為:當保護裝置檢修，斷路器運行時，比如220 kV出線間隔，第一套裝置檢修，第二套裝置運行時，可以對第一套保護裝置進行保護邏輯功能驗證，而不影響第二套保護裝置及公用設備。

(4)當保護裝置檢修不投、智能終端檢修投入時，保護裝置邏輯正確，但不出口跳閘。此種檢修機制為:為了避免運行人員誤操作而專門設定的。保護裝置與智能終端的檢修機制校驗，仍然需要通過帶測試位的采樣來實現(xiàn)，即便不通過合并單元直接對保護裝置加采樣模擬故障，測試儀也必須將采樣量打上測試標志，否則裝置會因為沒有接收到測試位的采樣量而閉鎖相應的功能。

3 智能變電站中典型間隔的檢修機制

以下討論的邏輯主要是從保護動作到出口和遙信、遙測到各級遠方操作到智能終端執(zhí)行兩個方向出發(fā):(1)涉及合并單元、保護裝置、智能終端;(2)涉及合并單元和智能終端、測控裝置、后臺及遠動機。

3.1 線路或母聯(lián)間隔的檢修機制

對于220 kV以下的線路或母聯(lián)間隔:它所包含的智能電子設備都是一套合并單元、保護裝置和智能終端。其局部系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖1所示，箭頭表示數(shù)據(jù)流向。當線路及測控裝置相關檢修連接片投入，它們送上后臺的信號、報文、遙測量都會帶上檢修位，而且后臺及各級調(diào)度也將會失去對本間隔的遙控功能，這樣就避免因誤操作所引發(fā)的事故。此外，合并單元投檢修后，母差保護裝置只能收到此線路或母聯(lián)間隔不正常或者感應的電壓、電流量，但也只是進行采集，不會進行邏輯判斷。同樣故障錄波及報文分析裝置接收到此間隔的采樣量也都是帶檢修品質(zhì)位的量。此時線路或母聯(lián)保護開入母差的啟動失靈跳閘也是帶檢修品質(zhì)位的，因此不會使母差保護誤動作。

圖1 220 kV以下的線路或母聯(lián)間隔

本典型間隔配置保護的所有檢修態(tài)的配合，見表1。

表1 線路或母聯(lián)間隔中保護裝置與智能裝置之間的檢修配合示意圖

因為220 kV以上的線路或母聯(lián)間隔所使用的二次設備都是雙套保護配置，在這種情況下斷路器不能因為一套保護檢修調(diào)試而誤動作。為了最大程度的驗證整個間隔數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，可以選擇表1中序號3的檢修方式來進行調(diào)試［3］。因為此檢修機制下線路保護及合并單元給其他公用設備都可以發(fā)檢修位，而智能終端通過GOOSE網(wǎng)發(fā)給線路或母聯(lián)保護的狀態(tài)位置是不帶檢修品質(zhì)位的，可以通過在智能終端處抓取報文來確認保護裝置出口的量是帶檢修品質(zhì)位的。通過GOOSE網(wǎng)上測控裝置發(fā)送給后臺或各級調(diào)度的所有信號都可以通過此間測控裝置的檢修而帶上檢修品質(zhì)位。

3.2 主變間隔的檢修機制

圖2為220 kV主變壓器間隔的典型局部系統(tǒng)配置圖。

如果在不考慮電源點的情況下，主變壓器三側(cè)任意一側(cè)都可能檢修調(diào)試。在這種情況下，其檢修機制的要求任意一側(cè)檢修調(diào)試都不能影響主變保護邏輯的判斷和正確出口，當然主變保護更不能誤動。所以任意一側(cè)合并單元投檢修后，主變只對該側(cè)的數(shù)據(jù)進行采集而不參與邏輯判斷。主變?nèi)齻?cè)測控裝置對應上傳各側(cè)所對應的狀態(tài)量。對各側(cè)母差公用裝置來說，當主變一側(cè)檢修，其他側(cè)運行的主變保護裝置還可以向母差開入正常態(tài)的啟動失靈跳閘，不過此保護需要加電流判據(jù)。檢修側(cè)的電流量已帶檢修品質(zhì)位，母線保護裝置對檢修側(cè)不進行邏輯判斷。檢修側(cè)測控裝置會將帶有檢修品質(zhì)位的量傳送給故障錄波及報文分析裝置，此時無論智能終端是否檢修都不可遠方遙控。

圖2 220 kV主變壓器間隔局部系統(tǒng)配置圖

3.3 公用設備的檢修機制

圖3 為母線間隔的系統(tǒng)配置圖。

圖3 母線間隔的系統(tǒng)配置圖

公用設備檢修調(diào)試時通常采用表1中序號7的檢修方式，因為此種檢修方式下合并單元、保護裝置、智能終端都可以進行單裝置檢修調(diào)試。如果必須對保護邏輯和跳閘出口進行調(diào)試，就可以采用表1中序號3的調(diào)試方式，需要對其出口報文進行抓取分析，保證其能正確出口。對于有電壓互感器切換的配置來說，當一條母線的電壓互感器檢修時，可以強制檢修母線的電壓切換到正常母線的電壓［4］。

3.4 線路在聯(lián)調(diào)過程中的檢修機制

線路在聯(lián)調(diào)過程中的檢修機制就是要在特定的檢修狀態(tài)下進行兩側(cè)線路聯(lián)調(diào)而不影響站內(nèi)其它正常運行的間隔。圖4為線路聯(lián)調(diào)過程中的系統(tǒng)配置圖。如圖4所示，當線路對側(cè)合并單元置檢修時，本側(cè)線路保護裝置通過光纖接收到對側(cè)線路帶檢修品質(zhì)位的保護電流量，此時本側(cè)的差動保護功能應該退出［5］。兩側(cè)線路保護的差動保護計算與兩側(cè)合并單元的檢修狀態(tài)都有關系，當有一側(cè)檢修時，差動邏輯就只是采集量而不能保護邏輯出口。在光纖傳輸中還有一個開關量輸出的遠跳保護，該開關量的品質(zhì)位是由保護裝置的檢修來決定的。當對側(cè)開出一個遠跳量的時候，如果加就地判據(jù)，就會同時受本側(cè)合并單元所輸出的電流品質(zhì)位的影響。但是當兩側(cè)檢修品質(zhì)位不一致時，本側(cè)收到對側(cè)的遠跳保護信號才能出口。如果不加就地判據(jù)，只需要遠跳開關量檢修與本側(cè)保護一致，本側(cè)收到對側(cè)的遠跳保護信號就能出口。

圖4 線路聯(lián)調(diào)過程中的系統(tǒng)配置圖

表2為線路聯(lián)調(diào)中智能裝置之間的檢修配合所產(chǎn)生的現(xiàn)象。

表2 線路聯(lián)調(diào)中各保護動作邏輯現(xiàn)象

由表2所示，線路縱差保護相關的設備有本(對)側(cè)合并單元、本(對)側(cè)保護裝置，只有這四個相關設備檢修一致時線路縱差保護才出口;檢修不一致時，線路縱差保護不出口［6］。

4 結(jié)束語

本文闡述了IEC61850標準中檢修品質(zhì)位在智能變電站檢修機制中的實現(xiàn)，以工程實際應用為重，針對智能變電站中典型間隔的檢修機制狀態(tài)組合，進行了詳細的分析說明和實驗論證，為本地區(qū)的智能變電站聯(lián)調(diào)及設備檢修維護工作提供參考依據(jù)。

［1］馮軍.智能變電站原理及測試技術(shù)［M］.北京:中國電力出版社，2011.

［2］何彥昊，劉志遠.基于IEC 61850標準的變電站調(diào)試指導手冊［M］.北京:中國電力出版社，2013.

［3］李鋒，謝俊，蘭金波，等.智能變電站繼電保護配置的展望和探討［J］.電力自動化設備，2012，32(2):122-125.

［4］夏佳.論數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)的狀態(tài)檢修［J］.科技資訊，2012，10(21):105.

［5］李斌，薄志謙.面向智能電網(wǎng)的保護控制系統(tǒng)［J］.電力系統(tǒng)自動化，2009，33(20):7-12.

［6］高翔.數(shù)字化變電站應用技術(shù)［M］.北京:中國電力出版社，2008.