电力系统继电保护定值远方修改的可行性分析

电力系统继电保护定值远方修改的可行性分析

郑同伟

（国网北京市电力公司检修分公司北京100000）

摘要：随着我国国民经济的发展，社会群众对电力的依赖性逐步增强，建立远程定值修改平台，实现定值远程修改成为学者重点研究和关注的问题。本次深入分析电力系统继电保护远方修改定值原理及注意要点，以期提升电力系统的工作效率。

关键词：继电保护；定值远方修改；可行性

前言

在实施过程中需要自动化、保护、通信工程技术人员和相关保护、自动化生产厂家协同配合，并取得上级管理部门支持，修改相关规定，以适应新的工作要求。相信该项目的实施能一方面减少一次设备停电时间，增加对用户供电量，另一方面能提高保护、自动化人员工作效率。

1继电保护定值远方修改原理

由于重要用户荷载不断地改变对保护设备的要求，需及时、频繁地修改某电力设备或线路保护定值，缩短设备停电时间，保障用户安全、可靠地用电。基于上述背景下，电力企业开始对变电站继电保护装置进行了修改，使其具有远方召唤、远方修改定值等功能。该系统旨在方便监测各变电站所有电力设备的信息，正确调出这些变电站保护装置的定值和保护连接片投退情况，以此完成远方修改保护设备定值[1]。经过相关人员的研究，实现保护装置远方定值又该有以下方法：（1）将软连接片支撑遥信硬节点的方法，并有遥控功能；（2）从调控主站端修改个变电站的保护规约、增加保护定值修改模块。对具有调度数据网络的计算机监控变电站，子站硬件设施使用计算机监控系统的通信装置实现相应的功能。执行方式为：①借助变电站计算机监控系统对保护装置进行修改或核查定值，增设远方不停电修改及核查定值的功能，并对监控系统已有的遥控、遥调等命令进行重新调试。②该方案使已有变电站内同学装置实现远方定值修改的功能，可运用已有的设备共享信息，节省整个工程投资。

2继电保护定值远方修改存在的问题

第一，通过保护信息管理系统实现。在变电站建设保护信息管理子站，在调度端建设保护信息管理主站，在保护班设保护信息管理主站的远方工作站，通过远方工作站对变电站保护装置定值进行修改。特点：1）远方修改定值是保护信息管理系统的基本功能，可靠性高，由于有大量成熟产品，是比较容易实现的方案。2）该系统同时可完成故障信息查询、故障录波曲线调阅、定值校核等工作，可提高继电保护专业工作效率。存在问题：目前很多供电局尚未建成保护信息管理系统，而该系统的建设需要投入大量的人力物力，需要的建设周期较长。第二，通过电力专网远程登陆变电站综合自动化系统实现。在保护班设置保护维护工作站，在变电站综合自动化系统增加远程功能，通过电力专网登陆至变电站综合自动化系统进行定值修改，部分供电局采用此方案。1）特点：此方案只需增加少量硬件设备即可实现，投资最省。此方案除可实现远方定值修改外，只要能在后台机进行的工作都可在远方实现。2）存在问题：由于采用电力专网进行通讯，存在较大的安全风险。由于该方案需综合自动化系统电力专网软件运行正常才可以登陆，会时常出现无法登陆的情况，稳定性不好。电话MODEM通讯不稳定，在关键时刻通讯中断会失去对远方监控系统的控制，远程修改定值存在一定的风险[2]。第三，通过调度自动化系统和集控站集控系统实现将微机保护各项应用功能集成于SCADA系统中（调度自动化系统或集控中心系统），使微机保护远方整定等管理功能成为SCADA的子系统。保护信息传输和处理依赖于综自系统和远方SCADA系统，与传统四遥信息打包传输，共用综自系统传输通道，厦门供电局就使用该方案。1）特点：将保护信息管理功能集成在自动化系统中节省硬件投资。系统维护可与自动化系统维护同步进行。2）存在问题：调度SCADA系统和集控SCADA系统标准传输规约不具备保护定值传输功能，需各自动化厂家对相关规约进行扩展，形成非标准规约，在一定程度上会影响自动化系统稳定性。此方案由于修改了各自动化系统核心程序和传输规约，需对所有一次设备重新进行遥控试验，实现较为困难。

3继电保护定值远方修改的可行性分析

3.1通讯单元

通讯单位作为变电站自动化系统的通讯核心，在整个系统中发挥上传下达的作用，它是保障整个系统正常运行的关键。通讯管理单元为配合变电站自动化系统展开设计，使用TCP/IP局域网与本地监控系统相连实现通信，旨在全面替换原有的通信管理装置。变电站自动化系统信息枢纽装置作为ISA-301C型通信管理单元，它不仅具有采集遥测、遥脉、遥控等功能，也可与保护测控、智能直流屏、远方调度、本地监控后台等装置相连，其作用就是将各类智能采集控制设备与主控端相互连接，促使各种智能采集设备与主控端数据交换使用。为满足变电站的发展需求，可使用多通讯管理单元的方法，每个通讯管理单元负责某类间隔或某一电压等级保护测控装置的通讯，并借助TCP/TP网络收集到本地监控系统和调度工作站中[3]。

3.2远方读写定值模块

在定值读写过程中，用户读写视图、存储及编辑区视图同步操作无法独立进行，应使用连续执行视图间同步服务的方式，降低编辑区域视图定值数据出现异常情况的几率。因此，定值读写操作并非多个服务简单组合而成，而是一系列服务的执行。虽然使用连续执行同步服务控制流程，但在不同服务执行时间差中，不可避免要受到其他因素的干扰，从而改变编辑区试图定值数据。为避免出现上述情况，通过子站对其他与定值有关的写操作实施闭锁处理。

3.3规约模块

1）初始化流程。主函数启动之后，先对运行变量进行初始化设置，完成端口号、命令偷盗等方面的初始化设计。启动TCPServer后，实现TCP连接初始化。随之，检查是否配备从机网络，如果有，则由从网连接Server启动，初始化操作结束。反之，则初始化流程结束。2）主函数流程。了解通讯机数据流程及220kV变电站内部遥信、遥脉等重要性后，考虑到工程调试过程中通讯规约比较复杂，有较大的工作量。当程序受接口启动后，开展规约端口的初始化工作。初始化完成后，检查并选择双通道，循环调用保温接收、处理、发送模块完成数据的处理与传输操作[4]。3）报文接收、处理流程。TCP连接开启后，先要认真检查起始字符，如果正确接入检查报文长度，检查报文格式是否正确，正确则整个接收流程接收。如果上述检查内容有一项检查错误，流程会直接结束。报文格式检查完成后，查看当前连接报文，如果是标准报文格式，则进一步解析报文内容：遥控命令、设点命令、链路复位等，并实施针对性的处理，是什么命令就发布相应的命令。如果发布的信息属于U或S格式，则整个流程结束。

总结

随着国民经济的发展和社会进步，企业和人们生活对电力依赖性越来越强，通过技术论证试行了一次设备不停电，保护人员到现场修改定值的方式实现保护定值修改，取得了较好的成效。但仍然需要到现场进行定值修改，需要大量往返于各变电站，为此建立远程定值修改平台，实现在远方进行定值修改成了越来越迫切的需求。

参考文献：

[1]侯先栋，王邦惠，刘伟，周进.基于文件方式的继电保护装置定值远方操作方法[J].电力工程技术，2018，37（01）：147-152.

[2]钱海，邱金辉，贾松江，杨飞，于游，姜健琳.基于D5000平台的继电保护远方操作双确认技术研究与应用[J].电网与清洁能源，2017，33（07）：19-24+34.

[3]张闻勤.220kV变电站继电保护定值远方修改的设计和应用研究[J].科技资讯，2017，15（03）：49-50.

[4]林青，王文龙.继电保护定值远程安全整定方案研究[J].电力系统保护与控制，2014，42（16）：139-143.