智能變電站繼電保護的運行和維護技術分析

1、<p>　　智能變電站繼電保護的運行和維護技術分析</p><p>　　[摘 要]本文首先對智能變電站繼電保護技術要點進行了探討，然后對智能變電站運行維護技術進行了具體的闡述。 </p><p>　　[關鍵詞]智能變電站 繼電保護 運行 維護技術 </p><p>　　中圖分類號：D921 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）07-00

2、76-01 </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　在智能變電站中，繼電保護設備對安全性、可靠性、速動性的要求最高，因此，有必要深入研究智能變電站繼電保護的運行和維護技術，推動我國電網建設深入發(fā)展。 </p><p>　　1 智能變電站的主要結構 </p><p><b>　　1.1

3、站控層 </b></p><p>　　在智能變電站內，最高級別的管理層即是站控層，站控層也是智能變電站的控制中樞，可以對全站保護和控制設備進行狀態(tài)采集和信息交換，通過對采集到的保護信息進行邏輯判斷，而且還會對相應的跳閘和閉鎖等控制邏輯進行輸出，具有較強的抽象勝。 </p><p><b>　　1.2 間隔層 </b></p><p>

4、;　　在過程和站控層之間有一個過渡層，即所謂的間隔層。在對智能變電站中繼電保護的運行和維護技術進行研究時多會在間隔層內進行，其有效的將過程層和站控層有效的聯(lián)系起來，而且一個間隔數(shù)據(jù)能夠作用于該間隔一次設備。 </p><p>　　2 智能變電站繼電保護的技術要點 </p><p>　　與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站更加依賴于信息和網絡，在繼電保護構成形態(tài)、運行模式、傳輸方式、設備建模等方面，

5、都具有較大區(qū)別，智能變電站繼電保護的技術要點主要體現(xiàn)在以下幾個方面： </p><p>　　2.1 構成形態(tài)和運行模式發(fā)生變化 </p><p>　　智能變電站基于全光纖通信實現(xiàn)繼電保護的模擬量、開關量采集，能夠更加智能化、自動化的實現(xiàn)對保護的量值采集和邏輯判斷，繼電保護的構成形態(tài)和運行模式發(fā)生了很大變化，例如，電子式電流互感器的采用，解決了傳統(tǒng)互感器存在的飽和問題，差動保護的判據(jù)中，不再

6、需要進行互感器飽和的判斷。因此，智能變電站的繼電保護在維護內容、運行方式等方面都與傳統(tǒng)變電站有所區(qū)別，需要建立新型運行和維護標準。 </p><p>　　2.2 繼電保護設備狀態(tài)檢修成為可能 </p><p>　　狀態(tài)檢修技術在電力系統(tǒng)內部提出已久，然而并未獲得大規(guī)模應用，智能變電站出現(xiàn)后，包括繼電保護裝置在內的二次設備實現(xiàn)了網絡化傳輸，二次設備的狀態(tài)能夠以全數(shù)字的方式采集和傳輸，通過合并

7、單元采集模擬量，通過智能終端采集開關量，從而實現(xiàn)對二次回路信息的全采集和全監(jiān)測，這使得智能變電站中狀態(tài)檢修成為可能。 </p><p>　　2.3 實現(xiàn)了基于IEC61850的統(tǒng)一建模 </p><p>　　傳統(tǒng)變電站中，變電站設備的接入需要通過大量的二次接線進行，而智能變電站下，全站統(tǒng)一的IEC61850標準是重要技術特征之一，基于IEC61850標準完成對全站設備的統(tǒng)一建模，實現(xiàn)設備的

8、互操作性，將大量的二次接線轉化為系統(tǒng)的模型文件配置，通過單獨的SCD和CID文件進行對應。當變電站的工作和運行狀態(tài)出現(xiàn)變化，需要更新相應的文件與之對應。 </p><p>　　3 智能變電站運行維護技術研究 </p><p>　　3.1 正常運行時的系統(tǒng)維護 </p><p>　　安全穩(wěn)定運行是智能變電站的目標，在未出現(xiàn)任何異常時，變電站的運行以日常檢修和維護為主，

9、要關注變電站內新增加的設備的運行情況，加強對新增設備的巡視和維護，排除可能出現(xiàn)的故障隱患。 </p><p>　　3.1.1繼電保護裝置的維護 </p><p>　　智能變電站的繼電保護與傳統(tǒng)保護在開入開出采集、通信、全站協(xié)議方面都具有很大的不同，基于這種結構與實現(xiàn)方式的變化，在運行和維護時應該注重以下幾個方面：（1）為了預防異?，F(xiàn)象或故障可能帶來的設備信息丟失，對智能變電站的保護和安全自

10、動裝置應該及時進行各種參數(shù)的備份，包括設備模型配置、參數(shù)設置等。對運行于室外的智能終端箱等設備，應該按照相應的溫度控制設備，避免高溫等惡劣環(huán)境可能帶來的設備損壞。（2）智能變電站中大量的光纖接線代替了二次電纜。因此，光纖網絡的完好對變電站安全穩(wěn)定運行具有重要意義。在日常運行時，應該定期檢查保護的交流采樣是否正確完好、光纖連接是否可靠接觸良好、站內運行設備是否有告警信息等。對間隔層內的跨間隔設備，加數(shù)據(jù)集中器等還應該檢查中間環(huán)節(jié)是否正確。

11、 </p><p>　　3.1.2網絡交換機和報文分析儀 </p><p>　　智能變電站的運行中主要涉及四種報文MMS報文、GOOSE報文、對時NTP報文、PTP報文，智能變電站設備動作的正確與否和網絡運行報文是否正常密切相關。基于智能變電站對網絡通信的依賴，對網絡交換機和報文分析儀的維護應該高度重視。（1）IEC61850一致性測試，檢查交換機等相關設備是否符合IEC61850要求的一

12、致性，是否符合相關的技術要求，檢查交換機的型號、配置、參數(shù)是否與要求相符。（2）檢查網絡交換機的以太網端口設置、速率、鏡像功能是否正常，確保交換機內部的生成樹協(xié)議、VLAN設置、網絡流量與設計要求一致，監(jiān)視交換機的冗余度和傳輸延時性能，確保交換機在各個方面的性能都能滿足系統(tǒng)要求。報文分析儀主要功能是對通信系統(tǒng)中的網絡報文進行完全記錄，一旦發(fā)生網絡故障時能夠通過報文分析儀進行查詢，起到第三方報文記錄、報文監(jiān)視等作用，還可以監(jiān)視系統(tǒng)的網絡數(shù)

13、據(jù)與運行狀態(tài)。在日常的維護中應該重點關注報文分析儀的記錄時間期限，其容量應該至少能夠記錄一個星期以內的全站報文，并具有完備的報文解析能力，能夠幫助變電站運行人員簡單、明了、直觀的獲取網絡報文信息，從而對系統(tǒng)運行情況進行準確判斷。 </p><p>　　3.1.3智能化變電站監(jiān)控系統(tǒng) </p><p>　　與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)在規(guī)約方面采用了DL/T 860通信標準在系統(tǒng)配置

14、方面，采用了全站統(tǒng)一的SCD配置文件，并導入各裝置的CID文件。在這些方面的變化是對智能化變電站監(jiān)控系統(tǒng)的維護重點。（1）應重點檢查全站的SCD配置文件集成是否正確、各個設備的MMS數(shù)據(jù)集配置是否符合要求、站控層的GOOSE閉鎖邏輯是否正確等，并在此基礎上一一驗證，同時還應關注各個設備的版本變化，加強對版本的管理。（2）在對程序化操作功能的檢查方面，應要求智能變電站所有設備都滿足單間隔、多間隔、保護功能投退等程序化操作的要求。（3）重視

15、對智能變電站站控層功能的驗證，對軟壓板控制、定值區(qū)切換控制及定值召喚等功能進行一一驗證，并要求站控層的后臺能夠實時更新定值區(qū)與軟壓板的狀態(tài)，能夠實現(xiàn)滿足無人站值班功能。 </p><p>　　3.2 異常清況下的系統(tǒng)維護。 </p><p>　　3.2.1間隔合并單元故障 </p><p>　　在當前智能變電站運行過程中，合并單元故障出現(xiàn)頻率最高，需要在設備檢修和維

16、護工作中對其給予充分的重視浮司進一步對導致合并單元故障的原因進行研究。當合并單元故障發(fā)生時，對于單套配置的間隔，則需要申請將相應的間隔單元開關退出運行，而對于雙套配置間隔，則需要將本間隔與故障合并單元對應的保護出口壓板推出，同時還需要將與故障合并單元對應的母線保護裝置推出來。 </p><p>　　3.2.2智能終端故障 </p><p>　　智能終端在智能變電站中主要對開關設備的跳合閘進

17、行負責，一旦智能終端出現(xiàn)故障，則會對運行設備的跳合閘帶來較大的影響。在智能終端故障發(fā)生時，需要將智能終端的出品壓板推出，避免在故障發(fā)生時智能終端無跳閘，然后再對導致智能終端的故障原因進行查明并進行處理。 </p><p>　　3.2.3交換機故障 </p><p>　　當交換機故障發(fā)生時，需要根據(jù)相關資料來對故障所給網絡造成的影響進行分析，然后再又擊玫障交換機的類型進行判斷，一旦過程過程層

18、GOOSE網間隔交換機出現(xiàn)故障時，則會對本間隔交換機構所構成的GOOSE鏈路帶來影響，從而導致故障交換機所連接的保護失去作用。 </p><p><b>　　結語 </b></p><p>　　總之，在智能變電站正常運行時，應加強繼電保護裝置的維護，密切關注網絡交換機和報文分析儀及變電站監(jiān)控系統(tǒng)的運行情況；在異常情況下，則主要關注間隔合并單元故障、智能終端故障、交換機

19、故障，及時發(fā)現(xiàn)設備故障并進行檢修與維護，保證智能變電站的安全、穩(wěn)定運行。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 蔡澤祥，王海柱.智能變電站技術及其對繼電保護的影響[J].機電工程技術，2012，05：1-4. </p><p>　　[2] 陳勇軍，趙玉梅.智能電網中的繼電保護技術分析[J].科技與企業(yè)，2