智能变电站继电保护检修内容与安措实施的思考

智能变电站继电保护检修内容与安措实施的思考

赵凯

(国网山东省电力公司潍坊供电公司)

摘要：随着经济和各行各业的快速发展，电力系统也趋于网络智能化方向发展，智能变电站的出现，就是表现之一。智能变电站能够更加准确、快速地进行电力供应。所以，为了确保智能变电站的安全运行，就需要专业人员对继电保护设备进行科学操作和维护，使其能够正常工作，具备保护能力。因此，本文对智能变电站继电保护设备的运行和维护进行分析。

关键词：智能变电站；继电保护；检修措施

为了能够有效适应新技术在智能变电站中的应用，对于智能变电站继电保护和自动化技术进行研究具有非常现实的意义。继电保护装置在系统发生故障时可以迅速切断故障设备，为系统安全运行提供保障，但是操作不正确也会对系统带来危害。新一代智能变电站基于一体化信息平台方式，在故障情况下以简洁明了的可视化界面将故障信息清晰的展现出来，防止潜在问题的存在。基于此，本文主要针对新一代智能变电站继电保护故障可视化方案进行分析，希望可以为同行的研究提供一些帮助。

1智能变电站继电保护的现状

1.1不合理的设备接口连线

目前变电站中的设备普遍具有耗能和较多接口终端的现象，在设备运行的实际过程中，增加使用不同的设备对同间隔的一段GOOSE设备和SV设备之间进行采样，给操作人员的实际操作增加了不利。

1.2环境对电磁设备影响较大

电子式互感器的诸多零件已经逐步应用于当前的智能化变电站中来，造成在实际应用过程中，许多设备的性能由于环境原因而受到了干扰，在数据测量中，电磁设备出现了一定的误差，极大的干扰了数据测量的准确性，给智能变电站的正常运行增加了不确定的因素。

2智能变电站继电保护的保护对象

2.1对变电线路的保护

在实行对智能变电站进行继电保护，主要是通过继电保护装置的智能检测设备运行中对变电站进行的实时安全的监控。在监控检测过程中，如果发现变电站设备有安全隐患，就对可能发生故障的设备进行智能化的报警和自动分析，根据分析结果自动启动切断相应的故障设备，并将分析信息传送给专业维修人员，保证维修人员维修的质量。

2.2对变压器实施的保护

继电保护设备对变电站的实施的保护，主要是对其变电器开展的保护措施。这种保护主要从两个方面开展：一是对变电器内部进行的保护，主要采用的是分布式的保护模式；二是对变电站后备设备的保护，对于后备设备的保护，主要采用集中模式进行。这种继电保护装置对于变电器的保护，主要就是确保在变电器出现故障的时候，变电器内部非电量保护的部分则会有发现问题的提示，采用跳闸的方式，降低变电器受损程度。

2.3对线路的保护

分段保护是智能变电器继电保护的主要方式，其中最主要的保护断路为对母线的保护，在对母线保护运行中，一旦发现母线不能正常运输电量，则会采用其他的特定网络设备进行代替传输，进一步保障变电站的正常运行。

3智能变电站继电保护故障的可视化

3.1分析事故情况

利用清晰的保护故障逻辑结构，往往可以对变电站继电装置进行更好的保护，大量工作实践证明，对于系统分析故障保护来说，逻辑关系可以起到很积极的作用。同时，还要将故障信息存储好，在查询信息时应以记录时间为依托，展开综合处理，在系统作用之下对故障信息进行分析，使维护工作始终处于可视化的状态中。以记录信息为指导确定继电保护间实际操作顺序。在实际分析过程中，需要在图形中标明其主要特点。这里需要注意的一点是，工作人员一定要保证标记的准确性与完整性，将标记分好类，将不同的标记代表的涵义区分开来。绘图过程中具体的设置应该符合要求，将图形含义明确的表达出来。

3.2按错可视化分析

检测智能变电站混合按错情况非常的重要，工作人员利用系统技术可以对系统践行监控、管理及检修，及时发现系统中存在的问题和故障，从而使系统内部各装置始终处于正常状态中。同时，技术人员应对各项检测技术进行熟练的掌握与应用，将各项按错工作落实好。目前各变电站所处的位置和环境都比较恶劣，很多外部因素都会对其造成不利影响，因此很容易会使继电装置发生问题、故障，利用可视化系统可以对继电保护装置进行监控，可以保证装置的安全稳定运行。此外，还应充分重视信息的传输与接收，将设备风险的发生进行预防和控制，在具体工作中工作人员应树立结构意识，形成高超的技能，为电力系统正常运行提供保障。

4可视化系统在继电保护故障分析中的应用

随着社会的发展，科技的进步，用电需求的增大，变电站建设也越来越智能化，供电的稳定也越来越重要，那么故障分析系统也就要升级换代，旧式的数据，表格处理分析的方式已经无法满足当今的需求。可视化系统的产生和应用，可以让更准确更高效的实现变电站继电保护障碍的维修管理。智能变电站继电保护障碍的可视化，可以实现变电站在运行出现故障时，智能系统可以自动判断故障的位置、设备、还有故障的严重程度，然后对信息进行智能整理和分类传递给服务器。智能系统还可以以图像波动或者数据记载的方式来记录发生的故障，供给继保运维人员分析研究。这样就大大提高了工作效率，保证了变电站的正常运行。

可视化技术的应用，可以保证继电保护装置可以正常运行，可以将运行状态以图表的方式展现出来，提高信息的可观性，减轻继保运维人员工作压力，提高安全保护措施的安全性和可靠性。

5智能变电站继电保护系统故障异常分析

5.1光纤通信通道

5.1.1光纤

光纤衰耗是有一定的时变性的，也就是运行时间越多，其老化越严重，光纤衰耗就会不断增加，会影响到数据的正确传送。如果衰耗过大，会使信号接收的光功率变小，使得数据通信不能实现，使得误码率不断上升，对继电保护设备的正常工作有着极大的影响。

5.1.2光收/发模块

光模块受到ESD操作是光收/发模块最突出的故障。所谓ESD操作就是静电放电，由于其地出现瞬间电流，使热量放出，会使设备受到损伤。使这一故障出现的因素有三个方面：环境干燥；违规操作，例如带电操作等；有源光纤设备未接地。

5.2合并单元

（1）额定延时漂移。所谓额定延时，就是一个时间差，主要包括两个方面：电子式互感器产生的延时；合并单元自身产生的延时。

（2）采样值序号错误。在工作正常情况下，SV报文的序号是由零开始的，开始向50N-1进行增加，之后再向零进行恢复，所有相邻两帧的SV报文序号是不间断的。然而在工作中，由于其他因素的影响，使得前后采样值的序号发生错位、间断的现象。

（3）丢帧。合并单元在工作中，会出现丢帧的情况，使得数据报文不全面，使得二次智能设备性能受到影响，例如保护动作延时等，如果没有得到有效处理，会出现保护拒动的情况。SV报文丢帧，通常可用单位时间内（一般是10min）的丢帧率进行考核。

（4）A/D采样值不统一。在智能变电站中，合并单元的采样单元对互感器进行采样时，利用两路双数字/模拟系统来完成。

5.3继电保护装置

（1）保护装置和合并单元间、智能终端间的光纤通信中断。这是因为光纤通信通道故障造成的，比如光收/发模块出现不正常等，使得通信中断，使得采样值信息不能获取，使得信息交互无法实现。

（2）通信报文不正常。对于智能变电站来说，在保护装置前，采集环节有很多，例如合并器等，使连接的环节也不少。在对这些环节进行采集、连接时，所有的不正常都会使发送的数据出现丢帧、丢包等情况。SV数据丢帧、丢包使得采样值不连接，会对保护性能产生影响。

（3）零漂过大。在智能变电站中，模拟/数字采样向电子式互感器的采集器进行转移，因此，这一故障是因为电子式互感器发生的，零漂过大就是在直流偏移中将输入信号加入，从而影响保护性能。

（4）两路模拟/数字采样值不统一。

5.4智能终端

（1）GOOSE链路不正常；（2）GOSSE网络流量不正常，使得装置工作不正常；（3）报文错序；（4）丢帧；（5）同步时钟不正常等等。

6智能变电站继电保护系统的检修策略

6.1光纤通信通道检修策略

6.2合并单元检修策略

对于合并单原来说，因为其故障可以利用直接、间接的形式使在线监测得以实现，而且与其随时间变化的特点结合，其检修方式：（1）以状态检修为主；（2）以故障检修为辅。对于采样值报文丢帧、采样值不一致等问题，可以通过状态检修来实现，对于零漂移过大问题，尽管当前一些保护设备中未能将在线监测功能进行实现，然而可以利用将监测软件模块进行增加的方式来完成，这类异常也可以通过状态检修的方式来完成。对于合并单元硬件、通信系统等异常，是很难自愈修复的，而且后果严重，一般是通过故障检修方式来进行的。

6.3智能终端检修策略

对于智能终端来说，其结构具有复杂性，不同部分的故障是不一样的，监测手段也是不同的，所以，其检修方式可以将三种方式结合在一起进行应用。对于光收/发模块、GOOSE报文丢帧等情况，可以通过状态检修方式，控制回路断线、开出回路等，可以进行故障检修，对于硬件异常等，也可以利用故障检修方式。

7结束语

提高智能电网继电保护的实用性，正是当下的一项十分重要的任务，不仅需要电力部门和技术人员，还要在施工中要逐步积攒经验，逐渐的充实本身，对现在的高级技术尽快的学习，以此来推进我国的智能电网继电保护任务朝向合理化与科学化前进。

参考文献：

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