試析智能化變電站繼電保護調試及應用

齊孝輝

摘 要：智能化變電站具有智能化、網絡化的設備，保證了信息的數字化。文章針對智能變電站繼電保護調試進行研究，對其方法進行了介紹。

關鍵詞：智能化變電站 繼電保護 調試及應用

中圖分類號：TM411文獻標識碼： A

一、智能變電站繼電保護基本原則

繼電保護設備在整個智能變電站體系中占有重要地位，通過繼電保護技術，能夠實現智能化變電站運行的穩定性、可靠性以及靈活性。通常情況下，我們將智能變電站繼電保護配置分為兩個層次，即繼電保護過程層以及變電站層兩個部分。其中，過程層主要為變電站一次設備提供獨立主保護，獨立主保護同一次設備進行一體化設置，其它間隔保護進行分布式安裝，通過獨立主保護和間隔保護實現變電站一次設備的雙重化配置。此外，變電站層主要進行后備保護式集中配置，對變電站內部的各處電壓進行統一配置，從技術層面來說，變電站層的后備保護主要采用的是自適應性技術以及在線實時調整技術。值得注意的是，變電站層還具備一些廣域保護接口，從而促進變電站層廣域保護的實現，通過這兩種基本設置，同樣實現了變電站層的雙重化配置。

二、智能化變電站繼電保護技術應用探究

從智能化變電站的系統結構上來看，分層結構是目前智能化變電站系統結構的主要形式。整個系統結構主要分為間隔層、站控層和過程層三個部分，各層次之間傳輸的信號有所不同，比如，間隔層和過程層 之間傳輸的信號主要為GOOSE信號或者SV信號，而間隔層網絡通站控層網絡之間傳輸的一般為MMS信號和GOOSE信號。因此，通過智能化變電站系統結構分析，在進行繼電保護技術應用時，需要遵循一定的技術規范。目前，智能化變電站繼電保護技術主要有以下幾種。

1、智能整定以及在線校核技術

在智能化變電站系統中，需要通過智能化的控制技術對整個網絡拓撲的實時狀況、整個網絡的連通性進行在線判斷，這就需要在智能繼電保護系統中，通過計算機監控系統，對系統網絡中的各種模擬信息以及開關量信息等進行監控和獲取，然后通過一定的計算和分析得出變電站系統中各個分支系統的相互關系，通過對支路系統、負荷系統以及電源系統等子系統之間相互關系的研究，進行系統模型構建，實現變電站繼電保護過程中的智能整定以及在線校核等。

通過智能整定以及在線校核技術，繼電保護定值被確定下來，保證了整個電網運行過程中良好的繼電保護狀態。此外，在線校核技術是對變電站電網系統中各項繼電保護裝置進行性能校驗。從而保證繼電保護裝置的保護范圍，保證裝置運行的靈敏性和速動性等，一旦繼電保護裝置存在可靠性問題，例如誤動、據動等，在線校驗技術就會發出報警，對繼電保護裝置的運行狀況進行實時檢驗，保障繼電保護裝置的正常運行。

2、自適應繼電保護技術

傳統變電站的繼電保護往往遵循的是事先整定、定期檢驗等原則，為了適應變電站繼電保護的智能化發展趨勢，自適應繼電保護技術需要在智能化變電站繼電保護中進行應用。自適應繼電保護技術是一種新型技術，能夠為變電站系統運行提供強有力的保障，同時也能夠有效的進行故障排查和故障診斷等，對繼電保護裝置的性能、定制進行改變，以適應實際工作的需要。此外，自適應繼電保護技術可以對整個變電站網絡系統響應性能進行改善，提高系統的可靠性，增加經濟效益等，通過自適應技術，繼電保護裝置能夠發揮出最佳的性能。

3、智能告警以及事故信息處理技術

為了應對現代化智能變電站的發展，需要對復雜性、動態性的系統網絡信息進行及時處理，及時的發現和處理突發事故，保障變電站的安全運行。因此，智能告警技術以及信息處理技術的應用十分重要，在智能變電站繼電保護工作中，需要進行實時監控，進行運行維護，對智能電網信息進行及時更新和共享。當變電站出現故障時，通過信息處理技術，對故障相關信息數據進行收集、分類和處理，從而進行故障判斷和故障處理。通過智能告警以及事故信息處理技術，分析和檢測變電站的實時運行狀態，對異常狀態進行自動告警，從而為主站的決策提供相關信息?？偠灾?，智能告警技術在整個智能變電站繼電保護中發揮著輔助分析、信息處理等功能，是對告警事件進行分析，為事故狀況及時提供解決方案的關鍵技術。

4、智能化變電站中對繼電保護、測控裝置的相關要求

在智能化變電站系統中，間隔層需要具備功能自治性能，同時智能組件以及高壓設備需要進行一體化設計。因此，在智能化變電站中，對繼電保護以及測控裝置提出了新的要求。具體表現在以下幾個方面：首先：為了適應智能化變電站系統結構的各項要求，需要對以太網接口進特殊設置，通過不同用途以太網接口的設置，滿足網絡信息交換、網絡流量檢測等方面的需求。第二：在智能化變電站系統結構中，測量以及執行部分被設置到一次設備中，因此需要將系統保護裝置以及測控硬件設備進行統一，從而滿足系統通信以及邏輯預算的需要。第三：需要對系統中各項設備的數字接口的性能進行改善，包括非常規互感器設備以及智能開關設備等，進而滿足系統中大流量數據處理的需要。最后，還需要對智能變電站繼電保護相關配套工具進行開發，例如，開發可視化工具，實現變電站信息具體化。

三、繼電保護調試的手段

變電站繼電保護綜合調試的本質就是全方位的調試并檢查變電站二次回路，其中有二次保護、計量、信號、控制等多種安裝正確檢驗與設計回路，保護裝置動作校驗與保護控制邏輯核對，特性檢查與互感器機型判別，動作實驗與測控裝置采樣及別的回路等等。

1、檢查二次回路的安裝接線

依照端子圖可以安裝二次回路，安裝人員對二次回路不算熟悉，多數都是按圖進行，因此安裝二次回路時無法避免的會出現接線錯誤。所以，現場調試的時候將二次回路的接線檢查放在第一步，在連接控制回路、交流電流電壓回路、電源回路等主要回路時候必須仔細對線，排除掉接觸不好的接線、錯誤的接線與虛接線。

2、各個測控裝置與各線路、電容器和主變機電保護裝置的調試調試保護裝置一般依照廠家給的裝置說明書上提到的保護邏輯、設計圖紙、保護功能與參數設計方法，在端子處使用繼電保護測試儀對其加入對應的開關量、電流電壓，并測試保護裝置采樣的精確與否，動作的準確程度。調試保護裝置時主要的步驟有：①絕緣及耐壓檢驗；②初步通電檢驗；③外觀及接線檢查；④逆變電源檢驗；⑤開關量輸入回路檢驗；⑥保護功能檢驗⑦定值整定、固化和切換檢驗⑧輸出信號及接點檢驗；⑨模數變換系統檢驗；⑩整組傳動試驗。測控裝置的主要功能是實現控制與完成采樣。采樣檢驗測試儀加電量時通常使用多功能交流采樣，多個點觀察裝置采樣是否有錯誤；調試控制功能重點在于檢測每種控制功能能不能實現，有沒有可靠的閉鎖。

3、調試故障錄波裝置

在電量或保護動作異變時，故障錄波裝置將啟動并把突變前后對應的電壓電流記錄下來并對數據主動進行分析，找出原因或者故障地點，對事物進行追掉與分析。調試故障錄波裝置時，首先通過設計圖紙確定裝置錄波的范疇，確定對應裝置配線（配置對象需要的電流與電壓值），接著像繼電保護裝置試驗的手段那般，加上模擬時的電壓與電流值在端子處，還要加入保護動作啟動故障錄波的值（如果可以，在保護裝置試驗時對錄波裝置進行觀察，將調試效率提高），檢測裝置到底可不可以正確錄波并找出故障原因。

4、調試站用變保護與備自投裝置

站用變保護及備自投裝置的調試。具體的方法是：首先，模擬兩段母線分列正常運行，在正常的運行過程中，當某段母線失壓或是沒有進線電流時，要對母線進線開關斷開后是否自動投入分段開關進行確認；其次，模擬兩段母線經分段開關并列運行后，當某段母線失壓且此回進線沒有電流流過時，要對回進線開關斷開后是否自動投入另一回進線開關進行確認，且上述的兩次確認都只允許確認一次；最后，當手動斷開某回進線開關時，備自投裝置要能夠自動推出。