變電站繼電保護(hù)在線運(yùn)檢研究

變電站繼電保護(hù)在線運(yùn)檢研究

Summary：隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，用電量持續(xù)增多，變電站數(shù)量愈發(fā)多、規(guī)模愈發(fā)大，成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)之一。在變電站中，500kV線路繼電保護(hù)裝置非常常見且重要，若發(fā)生故障會(huì)降低供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與持續(xù)性。由此，在線運(yùn)檢應(yīng)運(yùn)而生。文章主要分析了變電站繼電保護(hù)在線運(yùn)檢的需求與可行性，總結(jié)500kV線路繼電保護(hù)裝置常見故障與傳統(tǒng)運(yùn)檢模式，明確在線運(yùn)檢與傳統(tǒng)運(yùn)檢的異同，基于全景信息分析在線運(yùn)檢方法，為解決繼電保護(hù)裝置故障提供一定支持。Keys：變電站；繼電保護(hù)；在線運(yùn)檢一、變電站繼電保護(hù)在線運(yùn)檢的需求與可行性分析（一）需求分析

當(dāng)前，可從三方面理解變電站繼電保護(hù)在線運(yùn)檢的需求。第一，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控繼電保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)在原有的運(yùn)檢項(xiàng)目上增設(shè)相應(yīng)的狀態(tài)監(jiān)控項(xiàng)目，提高監(jiān)控的可靠性與時(shí)效性，通過在線運(yùn)檢掌握具體的運(yùn)行情況。同時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行打包檢驗(yàn)，最大程度發(fā)揮繼電保護(hù)功能。并且，要根據(jù)各部分運(yùn)行情況進(jìn)行預(yù)測，分析異常問題或趨勢，提出可靠的解決對策。由此可知，在線運(yùn)檢的第一需求是，掌握繼電保護(hù)運(yùn)行狀況，看其功能能否正常發(fā)揮。第二，應(yīng)為在線運(yùn)檢所得信息數(shù)據(jù)等建設(shè)相應(yīng)的傳輸路徑，即掌握繼電保護(hù)運(yùn)行情況后，整合與分析信息數(shù)據(jù)，制定運(yùn)檢規(guī)劃，進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。應(yīng)保證傳輸具有時(shí)效性與精準(zhǔn)性，以免運(yùn)檢落后。第三，應(yīng)增強(qiáng)在線運(yùn)檢的智能化與自動(dòng)化。傳統(tǒng)運(yùn)檢模式以人工為主，而在線運(yùn)檢主要依靠各類先進(jìn)技術(shù)。當(dāng)前，隨著我國電力事業(yè)快速發(fā)展，在線運(yùn)檢更符合變電站運(yùn)行要求[1]。（二）可行性分析

當(dāng)前，我國變電站建設(shè)朝著智能化、自動(dòng)化等方向發(fā)展，其具備智能IED設(shè)備自檢等功能。基于此，繼電保護(hù)在線運(yùn)檢發(fā)展速度非?？臁鹘y(tǒng)人工運(yùn)檢會(huì)產(chǎn)生諸多問題，而在線運(yùn)檢能借助諸多技術(shù)，掌握更多信息數(shù)據(jù)、豐富運(yùn)檢功能。在線運(yùn)檢的可行性主要體現(xiàn)于其運(yùn)行方式，在配備開放傳輸定值區(qū)號(hào)等裝置的前提下，能為各運(yùn)檢項(xiàng)目搜集信息數(shù)據(jù)，也能利用可記憶已校驗(yàn)運(yùn)行方式的相應(yīng)裝置，及時(shí)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)異常，提醒運(yùn)檢人員[2]。二、變電站繼電保護(hù)常見故障及傳統(tǒng)運(yùn)檢模式

在變電站中，若500kV線路繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)問題，會(huì)影響電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性。由此，應(yīng)掌握500kV線路繼電保護(hù)裝置常見故障與傳統(tǒng)運(yùn)檢模式，為后續(xù)分析與采用在線運(yùn)檢方法提供可靠依據(jù)。（一）常見故障1.合閘回路缺陷

若工作人員操作不當(dāng)，非常容易產(chǎn)生合閘回路故障。例如，相應(yīng)規(guī)定要求新投線路退出重合閘，所以在操作時(shí)，工作人員應(yīng)規(guī)控微機(jī)監(jiān)控后臺(tái)合閘。而在變電站中，遙控和保護(hù)共同分閘回路非常常見。相應(yīng)規(guī)定與具體操作存在一定誤差，由此產(chǎn)生了故障。同時(shí)，若線路具有永久性故障，重合閘重合過程中會(huì)沖擊此線路，破壞設(shè)備[3]。2.母線保護(hù)裝置誤動(dòng)缺陷母線保護(hù)裝置誤動(dòng)故障較為普遍，母線零漂異常、二次回路接觸點(diǎn)飽和程度異常等，都會(huì)產(chǎn)生此故障。同時(shí)，裝置內(nèi)及A/D轉(zhuǎn)換模塊等出現(xiàn)問題，也會(huì)引發(fā)此故障。3.遠(yuǎn)方跳閘缺陷500kV線路繼電保護(hù)裝置運(yùn)行時(shí)，遠(yuǎn)方跳閘故障非常常見。引發(fā)此問題的原因是，電壓變大或斷路器失靈。例如，電壓出現(xiàn)問題后，遠(yuǎn)跳信號(hào)難以發(fā)出與接收，進(jìn)而不能執(zhí)行遠(yuǎn)方跳閘動(dòng)作。（二）傳統(tǒng)運(yùn)檢模式500kV線路繼電保護(hù)裝置的傳統(tǒng)運(yùn)檢模式主要由兩部分構(gòu)成，第一，巡視主要負(fù)責(zé)檢查直流電源狀態(tài)等，常采用人工巡檢以及狀態(tài)對比等方法獲得具體信息。巡檢主要為日巡檢、季度巡檢，此種巡檢模式雖然精準(zhǔn)、可靠，但是工作量大且不能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。第二，定檢主要負(fù)責(zé)檢查回路等，常采用人工定檢等方法獲取具體信息，繼電保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用3年后進(jìn)行第一次部檢，6年后進(jìn)行全面檢查。接下來，3年后交替檢查。定檢與巡檢具有相似性，存在工作量大等問題。同時(shí)檢查過程中需要停電，難以讓繼電保護(hù)系統(tǒng)維持穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)[4]。三、變電站繼電保護(hù)在線運(yùn)檢方法（一）傳統(tǒng)運(yùn)檢和在線運(yùn)檢的對比當(dāng)前，在線運(yùn)檢以傳統(tǒng)運(yùn)檢為基礎(chǔ)，二者相同也不同。本質(zhì)上，雖然二者檢測方法不同，但是檢測的目的都是—得到繼電保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)價(jià)信息集合，同時(shí)也能為后期進(jìn)一步開展?fàn)顟B(tài)評(píng)估與故障探析等工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。原理上，傳統(tǒng)運(yùn)檢模式以人工為主，將繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)為“黑匣子”，通過人工加量進(jìn)行激勵(lì)，然后根據(jù)獲得的相應(yīng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在線運(yùn)檢借助先進(jìn)技術(shù)，能利用全景信息進(jìn)行評(píng)價(jià)。信息集上，二者的設(shè)備與狀態(tài)信息集相同。但是傳統(tǒng)運(yùn)檢還包含著外觀檢查等特殊信息，在線運(yùn)檢擁有獨(dú)特的保護(hù)裝置信息集。狀態(tài)獲取上，傳統(tǒng)運(yùn)檢需要先停電并進(jìn)行一定激勵(lì)，才能獲取運(yùn)行信息數(shù)據(jù)。在線運(yùn)檢不需停電，能規(guī)控一定風(fēng)險(xiǎn)[5]。（二）在線運(yùn)檢方法為充分利用繼電保護(hù)狀態(tài)信息集，文章基于全景信息采用一定在線運(yùn)檢方法，實(shí)現(xiàn)此種方法需要依靠三部分：1.設(shè)備狀態(tài)信息

在全景信息開放條件下，智能設(shè)備能實(shí)時(shí)、持續(xù)地檢測設(shè)備狀態(tài)信息，利用單一設(shè)備信息，就能實(shí)現(xiàn)在線運(yùn)檢。因設(shè)備狀態(tài)信息具有獨(dú)立性，所以進(jìn)行在線運(yùn)檢時(shí)，主要比較歷史信息數(shù)據(jù)與設(shè)備狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，其在線運(yùn)檢方法主要為偏移比較、異常警告等。2.運(yùn)行狀態(tài)信息

在全景信息開放條件下，智能設(shè)備能實(shí)時(shí)、持續(xù)地檢測運(yùn)行狀態(tài)信息。但相較于設(shè)備狀態(tài)信息，此種在線運(yùn)檢需要同時(shí)具備單一設(shè)備信息與跨間隔信息。運(yùn)行狀態(tài)信息主要為合并單元的模擬量采樣值、智能終端開關(guān)量狀態(tài)、保護(hù)裝置的啟動(dòng)狀態(tài)、保護(hù)跳閘命令等，其主要采用上述方法。而對于保護(hù)裝置的測量值類信息，應(yīng)進(jìn)行邏輯分析。3.保護(hù)配置信息為保證各保護(hù)配合正常、穩(wěn)定，并提高評(píng)估的精準(zhǔn)性，應(yīng)建設(shè)相應(yīng)的在線運(yùn)檢系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要由主站與信息采集單元構(gòu)成，將其接到站控層與過程層中，能實(shí)時(shí)搜集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息。主站主要負(fù)責(zé)指揮與分析，信息采集單元主要搜集與傳輸各類信息數(shù)據(jù)?；谌伴_放獲取與利用相應(yīng)信息數(shù)據(jù)，采用分類方法獲得設(shè)備狀態(tài)信息集、保護(hù)裝置信息集等。能根據(jù)不同類別采用不同的在線運(yùn)檢方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并采取解決對策[6]。而保護(hù)裝置信息所采用的SCD文件由一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、所有IED間虛端子通信關(guān)系等構(gòu)成，通過分析各設(shè)備內(nèi)的Desc信息，能了解設(shè)備名稱、類型等。通過分析保護(hù)邏輯節(jié)點(diǎn)定制數(shù)據(jù)屬性，能了解保護(hù)元件保護(hù)間及其范圍的關(guān)系。而通過分析與辨識(shí)各設(shè)備SV和GOOSE報(bào)文的訂閱關(guān)系，能掌握設(shè)備虛回路，從而明確信息冗余和關(guān)聯(lián)關(guān)系。匯總與分析保護(hù)配置信息后，進(jìn)行針對性在線運(yùn)檢，如采用邏輯分析法。此外，還可以采用裝置就地操作技術(shù)、對主動(dòng)型防誤技術(shù)等。結(jié)束語：

綜上，想要促進(jìn)我國電力行業(yè)蓬勃發(fā)展，穩(wěn)定變電系統(tǒng)，必須加強(qiáng)變電站繼電保護(hù)運(yùn)檢。近些年，我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展與人們生活逐漸加大了對電能的需求。由此，應(yīng)借助先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行在線運(yùn)檢，在保留傳統(tǒng)運(yùn)檢模式優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，進(jìn)行智能化檢測，進(jìn)一步強(qiáng)化變電站500kV線路繼電保護(hù)裝置的功能。Reference：[1]肖正江.變電站繼電保護(hù)在線運(yùn)檢研究探析[J].設(shè)備管理與維修,2022(14):141-142.[2]劉偉,胡光雄.智能變電站繼電保護(hù)在線運(yùn)檢方法研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2021(18):68-70.[3]劉琨,黃明輝,李一泉,等.智能變電站繼電保護(hù)在線運(yùn)檢方法研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2020,48(7):58-65.[4]