智能变电站继电保护在线运检方法研究

智能变电站继电保护在线运检方法研究

陈海原

江 苏省连云港市供电分公司 江 苏省连云港 222004

摘要：智能变电站区别于数字变电站在于它是采用更先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。

关键词：智能变电站；线路保护；运检方法

引言

继电保护有效的运维检修是保障其安全可靠运行的基础，现行的继电保护传统运检方法存在工作量大、有停电风险以及有效性存疑等弊端。随着智能变电站和继电保护装置信息开放及共享程度的提高，继电保护系统支持连续监测关键的状态信息，并支持以通信的方式输出这些信息，利用多种自动化手段和计算机技术集中存储、综合分析、统一展现，利用冗余信息还能加强信息准确性，将有效提高保护的性能。

1 智能变电站继电保护系统的概述

智能变电站，就是以变电站为前提，增设一些智能功能，如网络化控制以及数字化收集等，尽可能让资源具备较强的可分享性，而且可以显著降低运行能量损耗、减少设备配置，进而能够从根本上实现智能化控制。同时，对于智能变电站，光纤可以代替电缆，这与国家可持续发展战略相符。在智能变电站内部，信息能够随时分享和传输。变电站总体电源系统都是一体化设计。采用一体化监控模式让站用电源的每个分支之间彼此联系，以实现站用电源信息互相交换的目标。智能变电站继电保护系统的主要作用是将供电系统中出现的故障有效解决，以确保供电系统及其有关设备的稳定运行。智能变电站继电保护系统能够防止智能变电站在实际工作中出现问题，而且具备处理采样不正常的数据以及同步化数据等多项功能。对于智能变电站继电保护系统，及时处理发生的故障是有必要的，而且也要求其可以科学判断自主选择出现故障的类型，可以在第一时间将其切断。

2继电保护传统运检模式

2.1传统运检模式有效性分析

继电保护的传统运检模式主要包括巡视和定检，定检包括部检和全检，继电保护系统的第一次部检是投入后第三年进行的，全检是投入后第六年进行，此后每三年交替进行部检和全检。各项运检项目均严格按照运检指导书设定的检查步骤进行。只要检验结果符合检查标准，即可初步认为所检验部分功能正常；若检验结果不符合标准，则可以发现继电保护各部分及其二次回路存在的缺陷。

2.2继电保护在线运检模式

在线运检则主要通过开放继电保护系统的全景信息来实时监测其运行状态和设备状态，可以更充分完整地评价继电保护状态，同样从两个维度出发来评价继电保护系统的状态。为了得到继电保护状态信息集，在线运检试图将传统运检的信息获取方式转变为在线实时获取，因此在线运检可以实现不停电校验继电保护状态，减少了因停电而带来的可靠性风险。

2.3基于全景信息开放的在线运检方法

为了充分利用继电保护状态信息集，本文提出基于全景信息开放的在线运检方法。本文提出的在线运检方法主要基于三方面实现：基于设备状态信息的在线运检、基于运行状态信息的在线运检和基于保护配置信息的在线运检。

3智能变电站继电保护的运行和维护措施

3.1正常状态的继电保护运行维护工作

在正常状态下，智能变电站继电保护的运行维护工作是通过检测继电保护系统的有关设备，确保二次回路和网络线路在电力系统运行中可以为智能变电站继电保护系统的稳定运行奠定坚实的基础。此外，可以通过检测继电保护装置的警示灯，确保电闸在出现故障时可以第一时间发出警告，而且自动关闭各电闸，让智能变电站出现故障后可以科学判断对应的故障，以免企业造成重大的经济损失。

3.2合并单元维护

因为在智能变电站继电保护系统中合并单元起着关键的作用，所以如果该模块存在问题，也会直接影响变电站的正常运行[6]。对合并单元出现的故障进行解决时，必须要分开处理有问题的所有单元，避免在单元和单元之间延伸。然后，需要有针对性处理所有单元存在的问题。在每个单元维护工作都完成后，再准确连接继电保护系统和合并单元

3.3实时性优化

实时性是智能变电站继电保护的基本特点，时延问题容易出现在交换机和合并器链路传播的过程中，这会对保护结构的设计工作产生较大影响。因此，智能变电站数字化互感器的传输受到干扰，出现传输误差加大的问题。多种因素都会导致数字式互感器采样值传输出现抖动，其中交换机和合并器的转发影响最大，应该对其进行合理优化，实现对误差的有效控制。合并器在完成采集器传输数据信息后，排队处理以及接收采集器通信阶段的等待问题，会引起较大的时延。此外，系统交换机的性能也会产生影响，在进行优化时应该针对上述几个方面进行处理。

3.4智能终端保护

智能终端保护是智能终端无法发布相应的继电保护指令，而且不能及时反馈继电保护系统信息，对系统运行造成的影响[7]。因此，在维护智能终端时，必须要从继电保护运行系统中抽离智能终端，然后检测智能终端信息，在确保解决好信息输出设备和信息接收设备的各项问题后，再有效连接继电保护系统和智能终端，使变电站继电保护系统可以科学地分析获得的信息，制定对应的策略，进而促进电力企业稳定发展

3.5异常状态下继电保护运行维护技术

一旦智能变电站继电保护运行过程中出现异常情况，主要分为单元故障、智能终端故障、以及交换机故障时，在异常状态下继电保护运行维护技术，成为工作人员处理异常故障的参考依据。工作人员在明确异常故障后，以间隔合并单元故障为例，工作人员采用维护技术时，需要将间隔单元开关保持在退出状态，此时借助母线保护技术，将出现故障的单元放置在保护出口，以便完成维护工作。若出现智能终端故障时，工作人员应将装置退出终端，避免系统出现跳闸故障。

3.6全景信息开放的需求

传统运检模式对继电保护状态的评价是不完全的。另外，由于每次定期检验的时间间隔较长，继电保护的状态并不能被实时监控。因此，基于全面且实时评价继电保护系统状态的需求，全景信息开放成为了提升继电保护运检有效性的重要前提。全景信息开放指的是开放所有评价继电保护系统状态所需要的信息。根据继电保护检验规范梳理出继电保护状态信息主要包括两个部分：运行状态信息和设备状态信息。从维度1的角度评价继电保护系统的状态时，需要获取运行状态信息，这部分信息通常由一次系统故障激励继电保护动作而产生，主要涉及到保护装置的动作情况。从维度2的角度出发，则需要获取设备状态信息，这部分信息主要反映继电保护系统各个设备和回路的情况。综合两个维度评价时，则需要同时获知必需的运行状态信息和设备状态信息。如果要全面评价一个继电保护系统的状态，除了需要开放上述两部分信息外，还得增加传统运检项目没有涉及到的内容，本文称这部分信息为保护配置信息。保护配置信息能够描述继电保护内部、不同间隔间以及不同变电站继电保护之间丰富的信息关联关系，利用这些关联关系可以辨识错误信息，实现继电保护运行状态的评价。

结束语

综上所述，我国电力系统在建设智能变电站时，应充分发挥继电保护技术的保护作用，通过线路保护技术、变压器保护技术以及过流电限定保护技术，为智能变电站营造安全稳定的运行环境，保证电力系统高质量高效率的完成电力生产和输送工作。

参考文献

[1]沈可.基于智能化变电站继电保护调试及应用分析[J].现代工业经济和信息化,2018,8(18):74-75.

[2]杨文飞.智能变电站继电保护跳闸实现方式分析[J].自动化应用,2018(12):131-132+139.

[3]吕强.智能变电站继电保护装置自动测试系统应用研究[J].科技经济导刊,2018,26(36):41.

[4]李凉良,杜喆炜,杨超.智能变电站故障对继电保护的影响[J].通信电源技术,2018,35(12):251-252.

[5]王锦青.智能变电站继电保护设备的运行和维护探讨[J].设备管理与维修,2018(24):69-70.