嚴(yán)小玉

【摘要】近年來，隨著科技水平的不斷提高，智能化變電站技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和發(fā)展是目前電網(wǎng)建設(shè)和變電站發(fā)展的方向。繼電保護(hù)作為變電設(shè)備中的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)其數(shù)字化，智能化已勢(shì)在必行。本文針對(duì)智能化變電站繼電保護(hù)調(diào)試進(jìn)行研究，對(duì)其調(diào)試現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并給出了相應(yīng)的調(diào)試方法。

【關(guān)鍵詞】智能化變電站；繼電保護(hù)調(diào)試；智能電網(wǎng)

1 智能化變電站繼電保護(hù)調(diào)試現(xiàn)狀

智能變電站是以設(shè)備全智能化和測(cè)控全智能為基礎(chǔ)，具有變電設(shè)備的智能監(jiān)控、供電安全的在線預(yù)警、薄弱環(huán)節(jié)的自動(dòng)識(shí)別等功能。目前，智能化的一次設(shè)備（如光纖傳感器、智能化開關(guān)等）、網(wǎng)絡(luò)化

的二次設(shè)備、符合IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的通信網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)化的運(yùn)行管理系統(tǒng)，是智能變電站最主要的技術(shù)特征。智能變電站技術(shù)日新月異，發(fā)展速度迅猛。目前國內(nèi)部分省份已經(jīng)有投運(yùn)的智能化變電站試點(diǎn)工程，擁有智能化變電站的繼電保護(hù)調(diào)試的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，但智能化變電站的繼電保護(hù)調(diào)試整體上仍處于摸索階段。

2 智能化變電站的繼電保護(hù)調(diào)試方法

針對(duì)智能化變電站缺乏調(diào)試經(jīng)驗(yàn)和必要的調(diào)試方法，通過對(duì)智能化變電站的相關(guān)技術(shù)、智能設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、傳輸規(guī)約等進(jìn)行學(xué)習(xí)、研究、調(diào)試、總結(jié)，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)試實(shí)際，將目前常規(guī)及數(shù)字化變電站的試驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)，摸索出一整套適用于智能化變電站的繼電保護(hù)調(diào)試方法。研究符合數(shù)字化變電站實(shí)際需要的保護(hù)調(diào)試方案，必須與變電站整體調(diào)試緊密結(jié)合，與一次設(shè)備的調(diào)試試驗(yàn)緊密配合，結(jié)合常規(guī)變的調(diào)試核心和智能變的新技術(shù)新應(yīng)用的特點(diǎn)確定了以下幾個(gè)調(diào)試重點(diǎn)。

2.1 電子式互感器測(cè)試

電子式互感器即電子式電流互感器ECT，檢驗(yàn)方案基本思路是利用大電流發(fā)生器作為電流源，標(biāo)準(zhǔn)TA 和電子式電流互感器ECT 串入電流回路，通過比較輸出來檢測(cè)電子式電流互感器。其中標(biāo)準(zhǔn)TA的變比和精度與電子式電流互感器一致，大電流發(fā)生器輸出額定電流流過ECT和標(biāo)準(zhǔn)TA，由ECT 經(jīng)光纖引至合并單元，并由合并單元把電流信號(hào)數(shù)字量接入電子式互感器校驗(yàn)儀，同樣，標(biāo)準(zhǔn)TA 的輸出電流變換為一個(gè)模擬電壓弱信號(hào)接入電子式互感器校驗(yàn)儀。通過高壓發(fā)生器模擬一次電壓，電子式互感器校驗(yàn)儀可以實(shí)時(shí)檢測(cè)EVT 輸出的數(shù)字量信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)TV輸出的模擬信號(hào)的變比是否一致，波形是否同步，從而完成電壓互感器的校驗(yàn)工作。

2.2 變電站模型建立

包括智能電子設(shè)備、智能終端、SCD文件、ICD 文件、CID 文件、GOOSE、二次轉(zhuǎn)換器、合并單元等。智能電子設(shè)備（IED）包含一個(gè)或多個(gè)處理器，可接收來自外部源的數(shù)據(jù)，或向外部發(fā)送數(shù)據(jù)，或進(jìn)行控制的裝置，以通信的方式向變電站間隔層傳遞數(shù)字采樣合并值。

2.3 通信網(wǎng)絡(luò)搭建及測(cè)試

數(shù)字化變電站模型建立之后就要開始進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)的搭建工作。通信網(wǎng)絡(luò)中最重要的設(shè)備是以太網(wǎng)交換機(jī)，它實(shí)質(zhì)上也是一個(gè)智能電子裝置（IED），和保護(hù)裝置具有可相比的復(fù)雜性。變電站采用的交換機(jī)與普通工業(yè)交換機(jī)的區(qū)別主要是：1）任意端口均可組環(huán)，恢復(fù)時(shí)間<5ms/ 臺(tái)交換機(jī)；而普通工業(yè)機(jī)一般為200～300ms。2）強(qiáng)電磁干擾下零丟包；普通工業(yè)機(jī)無此要求。為提高變電站通信網(wǎng)絡(luò)的性能，需要采用優(yōu)先級(jí)控制、GOOSE 報(bào)文以及VLAN 技術(shù)。以下歸納了常見的、對(duì)智能變調(diào)試流程有重要影響的問題：

1）110kV 母差保護(hù)跳閘不閉鎖線路重合閘問題。試驗(yàn)現(xiàn)象為110kV 線路保護(hù)及母聯(lián)保護(hù)傳動(dòng)正確后，進(jìn)行110kV 母線保護(hù)傳動(dòng)。模擬母線故障后，母差保護(hù)動(dòng)作，110kV 各開關(guān)跳開，但線路開關(guān)經(jīng)過延時(shí)后重合閘動(dòng)作?？紤]到換硬件時(shí)間較長，因此修改110kV 線路保護(hù)的CID 文件，使其適應(yīng)現(xiàn)場母差保護(hù)的要求。經(jīng)過測(cè)試，試驗(yàn)合格。

2）保護(hù)裝置采樣通道延時(shí)和采樣通道斷鏈問題。保護(hù)裝置會(huì)默認(rèn)裝置開機(jī)時(shí)的第1 個(gè)采樣通道延時(shí)，如果延時(shí)發(fā)生變化則會(huì)報(bào)延時(shí)異常，保護(hù)采樣無效。并且保護(hù)裝置必須在合并單元之后上電，否則

保護(hù)的采樣會(huì)出現(xiàn)由于延時(shí)異常產(chǎn)生的角差。對(duì)于數(shù)字保護(hù)，如果采樣通道斷鏈，則閉鎖所有跟采樣相關(guān)的保護(hù)（類似于以前保護(hù)的CT、PT 斷線但不完全相同）。特別需要注意的是在線路保護(hù)縱聯(lián)通道聯(lián)

調(diào)由對(duì)側(cè)模擬故障時(shí)本側(cè)也必須通過數(shù)字保護(hù)測(cè)試儀加入0A 電流或者接上合并單元以保證保護(hù)采樣通道處在正常狀態(tài)。

3）雙套智能終端及斷路器保護(hù)閉鎖重合閘的問題。當(dāng)一套智能終端閉鎖重合閘時(shí)，例如當(dāng)線路高抗非電量電纜直跳或者就地手分時(shí)需要閉鎖本斷路器保護(hù)的重合閘，同時(shí)還要閉鎖另一套保護(hù)的重合閘。本裝置的重合閘閉鎖功能由智能終端直接通過GOOSE 上送給本套斷路器保護(hù)，另一套的重合閘閉鎖時(shí)通過硬接點(diǎn)開出給本套智能終端的開入然后通過GOOSE上送給本套斷路器保護(hù)。

4）壓板的問題。數(shù)字保護(hù)不同于傳統(tǒng)保護(hù)，不設(shè)硬壓板，出口全部由軟壓板實(shí)現(xiàn)。而智能終端有出口硬壓板。所以在傳動(dòng)進(jìn)行壓板驗(yàn)證時(shí)必須同時(shí)驗(yàn)證保護(hù)出口軟壓板和智能終端出口硬壓板的正確性。數(shù)字保護(hù)的檢修狀態(tài)壓板不同于傳統(tǒng)保護(hù)，不但具有屏蔽信息上送后臺(tái)的功能，還有閉鎖保護(hù)的功能。具體功能為，保護(hù)或智能終端只接收跟自己檢修狀態(tài)相同的采樣和GOOSE 開入，既同為檢修狀態(tài)或同不為檢修狀態(tài)時(shí)相互信息可起作用，狀態(tài)不一致時(shí)不起作用。在調(diào)試時(shí)也必須驗(yàn)證此功能的正確性。

3 調(diào)試方法的創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 使用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀進(jìn)行數(shù)字式保護(hù)裝置調(diào)試方法

數(shù)模轉(zhuǎn)換，在常規(guī)變電站調(diào)試保護(hù)裝置時(shí)，可直接將試驗(yàn)臺(tái)輸出的模擬量加入保護(hù)裝置進(jìn)行模擬故障；而智能變必須要經(jīng)過一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備將模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，再進(jìn)入合并器，然后再由裝置進(jìn)行模擬故障實(shí)驗(yàn)。就可以完成模擬量輸入工作，使用常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀正確輸入故障量再結(jié)合常規(guī)主變保護(hù)裝置的調(diào)試方法，即可完成保護(hù)裝置的調(diào)試工作。

3.2 光口對(duì)應(yīng)表

裝置背板上光纖口有很多，每個(gè)光口功能都不一樣，調(diào)試員很容易會(huì)記混，針對(duì)該問題編制了光口對(duì)應(yīng)表，具體到哪塊板卡的哪個(gè)口，該光口的用途、光纖的編號(hào)與衰耗等重要信息，方便了現(xiàn)場調(diào)試與投運(yùn)后智能變電運(yùn)行維護(hù)。結(jié)合光口對(duì)應(yīng)表及智能變光纖集中分布的特點(diǎn)分門別類有針對(duì)性的給智能終端、合并單元、保護(hù)測(cè)控裝置、交換機(jī)后的光纖做好標(biāo)識(shí)，與光口對(duì)應(yīng)表一一對(duì)應(yīng)。在標(biāo)識(shí)上標(biāo)明起點(diǎn)、具體位置、終點(diǎn)、承載功能。相應(yīng)的，也為相關(guān)網(wǎng)線等做好標(biāo)識(shí)。清晰明了，便于調(diào)試維護(hù)。

4 結(jié)論

通過此種系統(tǒng)完善的智能化變電站調(diào)試方法，使繼電保護(hù)調(diào)試人員的整體技術(shù)水平、調(diào)試能力得到提高。提高了工作效率，為企業(yè)節(jié)約了大量資金，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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