李燁 劉明權(quán) 李超 鄧旭浩

摘要：繼電保護(hù)是確保電力網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行和設(shè)備安全運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，隨著智能變電技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)智能變電站保護(hù)的檢修技術(shù)也面臨挑戰(zhàn)，研究還面臨智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)的狀態(tài)檢修技術(shù)，提高智能變電站第二次系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)效率和管理水平，對(duì)促進(jìn)智能變電站技術(shù)的發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù);狀態(tài)檢修策略

1智能變電站狀態(tài)檢修現(xiàn)狀

隨著變電站和輸電線路的數(shù)量越來越多，電訊號(hào)檢查工作量大大增加，而由于編制限制和人才培養(yǎng)周期等原因，繼電保護(hù)檢查人員不能隨之增加。再加上許多電線的停電問題、停電時(shí)間短，繼電保護(hù)檢查的完成率較低。繼電器保護(hù)技術(shù)人員長(zhǎng)時(shí)間處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，不僅影響保護(hù)檢查質(zhì)量，還容易發(fā)生失誤、連接延遲、延遲等事故。因此，繼電保護(hù)的監(jiān)測(cè)和驗(yàn)證需要找到新的方向和解決方案。多年來，業(yè)內(nèi)人士對(duì)繼電保護(hù)狀態(tài)的檢修也進(jìn)行了大量的研究，繼電護(hù)體狀態(tài)檢修是從預(yù)防定期檢驗(yàn)和修理發(fā)展而來，基于設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測(cè)設(shè)備狀態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)根據(jù)，定科學(xué)合理的檢修方式。狀態(tài)檢修工作的基本流程包括設(shè)備信息收集、設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)、監(jiān)測(cè)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、檢修策略、檢修計(jì)劃、檢修實(shí)施及績(jī)效評(píng)估七個(gè)環(huán)節(jié)。智能變電站近年來普及的新技術(shù)，變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，智能變電站的二次回路已經(jīng)在電纜二次回路的基礎(chǔ)上，發(fā)展過程層虛端的虛擬第二次回路。

2智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)故障問題分析

2.1光纖通信渠道

在光纖通信渠道結(jié)構(gòu)上，該故障受到兩個(gè)部分的影響：光纖和光水/發(fā)模塊。

2.1.1光纖

光纖消耗是有一定的時(shí)間變化的。也就是說。運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，光纖消耗就會(huì)不斷增加，影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳送，如果消耗過多，接收信號(hào)的光的力量就會(huì)變小。數(shù)據(jù)通訊無法實(shí)現(xiàn)，失誤率會(huì)不斷升高，繼電保護(hù)設(shè)備的正常傳送對(duì)業(yè)務(wù)有很大的影響。

2.1.2光接收/發(fā)送模塊

光學(xué)模塊通過ESD運(yùn)行的是光學(xué)/生發(fā)模塊中最突出的故障，ESD啟動(dòng)的就是放電靜電，它會(huì)在地面上瞬間產(chǎn)生電流，釋放熱量，損壞設(shè)備。故障出現(xiàn)有三個(gè)要素：違章操作、環(huán)境干燥、有源光纖設(shè)備未接地。

2.2合并單元

合并團(tuán)員的故障主要有四個(gè)方面。

實(shí)物框架，合并團(tuán)體在工作中發(fā)生丟失框架的情況，數(shù)據(jù)信息不全面，可能影響第二次智能設(shè)備性能。例如，如果不進(jìn)行有效處理，保護(hù)動(dòng)作延遲等，可能會(huì)發(fā)生保護(hù)拒動(dòng)的情況。如果丟失SV信息框架，通常可以在單位時(shí)間內(nèi)的框架丟失的概率進(jìn)行評(píng)價(jià)。

延遲定額漂移。定額延遲是指一個(gè)時(shí)間的差異。主要包括兩個(gè)方面：發(fā)生電子式相互傳感器的延遲時(shí)間、合并單元本身發(fā)生的延遲時(shí)間。

A/D采樣值不一致，在智能變電站中，合并單元的采樣單元對(duì)交互感應(yīng)器進(jìn)行采樣時(shí)，利用雙重?cái)?shù)字/模擬系統(tǒng)完成。

在采樣編號(hào)錯(cuò)誤業(yè)務(wù)正常情況下，SV信息的序列號(hào)從0開始，增加到50N-1，然后恢復(fù)為0。所有相鄰兩個(gè)幀的SV信息編號(hào)一直沒有停止，但由于工作中其他因素的影響，前后采樣數(shù)字出現(xiàn)錯(cuò)誤或中斷現(xiàn)象。

3變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)狀態(tài)檢修策略

3.1光纖通信渠道檢修策略分析

在檢修策略中，原則上可以采用定期檢修、故障檢修和狀態(tài)檢修三種模式，光纖通道作為變電站各種數(shù)據(jù)的主要傳輸通道，如果出現(xiàn)故障，就會(huì)嚴(yán)重影響變電站IED設(shè)備正常運(yùn)行，特別是SV和GOOSE信號(hào)頻道如果發(fā)生故障或操作異常，會(huì)造成關(guān)閉或開關(guān)不可實(shí)現(xiàn)的不良后果，影響電網(wǎng)安全可靠的運(yùn)行。目前光纖通信線路運(yùn)行狀態(tài)下的鑒于網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)技術(shù)基本成熟，在光纖通道運(yùn)行過程中，發(fā)生故障的多是由消耗變大或由光模塊運(yùn)行引起的，具有隨時(shí)間變化的特點(diǎn)，有利于進(jìn)行狀態(tài)檢查提供一個(gè)技術(shù)條件和實(shí)施基礎(chǔ)。因此，光纖通信通道可以根據(jù)其運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)結(jié)果，使用狀態(tài)檢修策略。

3.2時(shí)間同步系統(tǒng)檢修策略研究

時(shí)間同步系統(tǒng)的光學(xué)/發(fā)模塊功率，同步信息的丟幀或順序錯(cuò)誤或兩種類型差異有限。而且，設(shè)備的時(shí)間功能等狀態(tài)目前具有良好的在線監(jiān)測(cè)手段。同時(shí)，這種狀態(tài)是由于設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，具有隨時(shí)間變化的特性。因此，利用狀態(tài)檢修方式，實(shí)時(shí)對(duì)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控結(jié)果，對(duì)網(wǎng)站控制層對(duì)應(yīng)狀態(tài)的監(jiān)控后臺(tái)分析軟件可上架并對(duì)時(shí)間同步系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估分析。如果滿足維修的條件，收發(fā)力量會(huì)持續(xù)降低，同步報(bào)文幀率升高或超標(biāo)，設(shè)備的時(shí)間和性能超標(biāo)以及設(shè)備的守時(shí)性能越限等情況發(fā)生時(shí)，發(fā)出檢修的警告信號(hào)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修。

3.3合并設(shè)備檢修策略

合并單元由于故障可以直接、間接的形式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)，結(jié)合不同時(shí)間的不同特點(diǎn)，檢查修理方式：以狀態(tài)檢修為主、以故障檢修為輔。采樣數(shù)據(jù)報(bào)的實(shí)物框架，采樣數(shù)值不一致等問題，可以通過狀態(tài)檢修來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于零移動(dòng)問題，目前有些保護(hù)設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控功能，但可以通過增加監(jiān)控軟件模塊的方式完成。這種異常情況也可以通過狀態(tài)檢修方式完成，對(duì)于合并單元的硬件、通信系統(tǒng)等異常情況，難以自行修復(fù)，結(jié)果嚴(yán)重，一般通過故障檢修的方式進(jìn)行的。

3.4智能終端的檢修策略

在智能終端上，其結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜性，不同部分的故障不同，不同的監(jiān)控手段也不同，其檢修方式可以結(jié)合三種方式進(jìn)行應(yīng)用，在光接收/發(fā)模塊、GOOSE信息框架丟失等情況。通過對(duì)狀態(tài)檢修方式來控制回路阻斷、開出回路設(shè)置等，進(jìn)行故障檢測(cè)，對(duì)硬件異常等也可以進(jìn)行故障檢修的方式。

4結(jié)束語

總之，變電站的保護(hù)裝置是變電站的重要設(shè)備，是核心保護(hù)工作的主要效果和動(dòng)作設(shè)備。許多變電站的保護(hù)裝置是穩(wěn)定變電站設(shè)備的運(yùn)行可用性，成為提高電設(shè)備運(yùn)行效率的關(guān)鍵裝置，是提高變電站設(shè)備安全水平和管理效率的關(guān)鍵，電力技術(shù)人員是電力事業(yè)發(fā)展和電網(wǎng)的根據(jù)經(jīng)濟(jì)振興的理念，要做好變電站的后續(xù)保護(hù)，以狀態(tài)檢修為中心，建立一個(gè)新的體系，以檢修和維護(hù)變電站的保護(hù)設(shè)備。

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[2]?陳琦，姚亮，陳宏巖.智能變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修問題實(shí)施策略[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2018，第11期

（作者單位：國網(wǎng)昌吉供電公司）