智能变电站二次继电保护技术研究

智能变电站二次继电保护技术研究

周峥 黄聿琛

国网武汉供电公司 变电检修分公司

摘要：近年来，我国变电站建设有了很大的变化，智能变电站在全国各地已经逐渐投入使用，这对于我国电力事业的发展无疑有着极大地推动作用。而随着建设智能变电站步伐的加快，继电保护也发挥了重要作用。但是，在实际的应用之中，还存在设备兼容度不高、对调控一体的支撑力度不够等现象，这对于电力系统稳定运行和安全有着一定程度的影响。所以，本文从继电保护的角度出发，深刻分析了继电保护现状中存在的一些问题，并就继电保护在智能变电站中的应用措施提出了建议。

关键词：智能变电站；继电保护；问题；措施

0背景

随着我国社会发展的进步，各行业及日常生活对于电力的需求也在不断增长，面对这种情况，就必然要对传统变电站进行改变，利用先进科学技术来建设更稳定、更智能的变电站，这样不仅能够减少管理人员的数量，也能有效提高供电安全性，从而促进我国电力事业发展。而随着智能电网普及和大量智能变电站投入使用，智能变电站在继电保护方面也就有着更高的技术要求，但是现实情况是，继电保护方面依然存在诸多不足，必须及时采取完善措施，以保证电力运行的安全。

1智能变电站概述

智能变电站运用先进的计算机技术、通信技术、控制技术，采用低碳、环保的智能设备及材料，融入绿色环保的理念，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。智能站一次设备智能化目前采用互感器智能终端的过渡方式，合并单元、智能终端就地化布置，实现数据采集、数据同步和数字化信息传输。智能站网络结构采用三层两网模式，三层包括过程层、间隔层、站控层，两网是过程层网络和站控层网络。继电保护系统主要分布在过程层和间隔层，跨间隔信息交互通过过程层网络实现。

2智能站在变电二次继电运作中的重要保护作用

在电力系统中，对电子计算机技术的应用也同样广泛，这在很大程度上提升变电站的智能化水平，使得智能站逐渐成为现代电力电站的主要运行模式。这使得传统的变电二次继电运行模式已经难以满足智能站发展的需求，新的模式得到了广泛的应用，这在很大程度上提升了变电二次继电工作流程的便利性，既能有效降低对人力以及物力的消耗，也能有效提升工作效率。首先智能电站技术设备的广泛应用，可以大范围的解放人力，降低了人工劳动量，不仅能够解放大量的体力劳动，而且能够解放脑力劳动。通过对电子计算机技术的应用，可以实现自动分析数据以及自动进行调整，不仅可以降低人们的脑力劳动，而且能够避免人工测算出现的误差，进而能够保障数据测算的准确度。

3智能站在变电二次继电保护运行经济性分析

对电气智能技术手段的应用，可以减少人工消耗，进而降低了人力成本。除此之外，还可以节约大量的材料消耗，进而降低材料成本。对于电气智能技术模式而言，其具有较长的使用时限，这使得电气智能技术模式所创造的价值更大，成本回报率也就更高。变电站继电保护二次安措标准化建议智能变电站继电保护二次安全措施与常规变电站相比发生了很大变化，结合生产现场实际工作，对智能变电站继电保护二次安全措施标准化提出合理化建议，将其归纳为保证二次回路安全工作的“三道防线”。

3.1投入被检修设备“投检修态”压板。

收到这个信息的其他装置虽然仍然和它有信息交换，但是不再互相操作；如果同时有多个装置在检修状态中，它们之间是可以互相操作的。“投检修态”压板构成整个二次安措的最底层防线。目前，有的保护厂家在装置面板上缺少对该压板状态的明显信号提示，只将该压板状态反映在保护装置开入位置变位中，这给保护人员实时把握该压板实际投入状态带来了困难。如果由于“投检修态”压板接触不良或压板连接二次引线松动，造成压板工作位置与实际不对应，将会带来非常严重的后果。因此，建议继电保护厂家在新装置设计中能在保护面板醒目位置给出该压板实际投入与否的状态信号提示。

3.2保护出口GOOSE压板控制

软压板的投退给出了检修设备与运行设备之间的逻辑断开点。目前不同厂家设备对软压板的命名和功能定义没有统一的标准，如220kV母线保护中，PCS-915装置采用“×××间隔投入软压板”，BP-2C-D装置采用“×××GOOSE接收软压板”、“×××SV接收软压板”实现间隔投退。因此，保护人员必须熟悉掌握不同厂家软压板的名称和功能上的差异，才能做到安全措施到位、无遗漏。这对现场保护人员的专业素质提出了很高的要求。建议在新的智能变电站继电保护“六统一”标准中，规范不同厂家设备软压板的名称和功能定义，这对保证智能变电站二次设备运行维护有重要意义。

3.3拔除光纤形成硬隔离措施。

常规微机保护在设备不停电检修时，对整组传动试验可采用测“跳闸脉冲”的方法实现对回路完整性的检验。智能变电站由于其自身的特点，在不拔除光纤的前提下，无法实现有效的硬件隔离。光纤的反复插拔也给设备的长期安全稳定运行带来的一定的隐患，一般不建议使用拔除光纤的方法。因此，必须高度重视新建变电站的调试验收工作，对保护的所有跳闸逻辑进行全面细致的检验。此外，保护校验工作也应由定期检修逐步向状态检修过渡。

3.4智能站继电保护技术发展研究

继电保护原理经过多年的发展已较成熟，继续深入研究的空间有限，而智能变电站的发展主要是给继电保护引入了更多的数字通信网络新技术，如何更好地利用该新技术以实现继电保护系统在线、离线自检和风险分析将是未来发展的方向。目前智能变电站继电保护信息的集成和共享给继电保护调试、检修工作带来了诸多的困难和不确定性，其调试检修工作量也完全不亚于常规变电站。如智能站调试除了常规的保护功能测试外，增加诸多延时和同步性能的测试、软压板功能测试、检修机制测试、丢帧断链测试、光衰耗和光功率测试和网络测试等，且目前很多功能没有较好的测试手段或者无法测试，如网络风暴、交换机性能、涉多间隔保护装置数据同步测试。对全站系统配置的验证，需要SCD配置文件离线审查和现场调试相结合，很可能因某一参数设置没审查到或某一细微项目没调试到位而导致保护装置误动或拒动，另可能因人为原因导致最终保存的SCD配置文件与现场装置实际配置不一致，给后期检修、改扩建带来隐患。

3.5因此未来智能变电站继电保护技术应重点研究

全站配置在线反校验是利用镜像技术将继电保护系统设备及相关辅助设备实例配置信息镜像备份，经网络独立传输至集中分析系统，由集中分析系统进行反组态形成SCD配置文件，再与最终保存的SCD文件进行对比分析，检测实际运行的配置信息与最终确认的配置是否一致，一方面防止人为因素导致配置不一致发生，一方面可检测设备配置是否遭遇外界破坏或网络冲击而修改。离线反校验是通过工具将各设备配置镜像备份，离线进行反组态和比对分析，缺点是无法及时发现配置文件的任何变动。

5结论

本文通过智能站继电保护与常规站的分析对比，指出了在全过程管理当中应重点把控的几个方面，如SCD配置、软压板投退管理、检修机制等。最后讨论了今后智能站继电保护技术的发展方向，配置文件反校验是对全站实际配置正确性管控的有效手段之一

参考文献

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[2]李迪，郭志瑞，徐振磊.智能化变电站建设中相关问题研究[J].通讯世界，2017,5.

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