智能变电站继电保护多维度管控方法研究

朱廷俊马秋波

摘要：目前国家电网正在逐渐向智能化方向发展，促使变电站也向智能变电站发展。但是智能变电站并没有实现真正的智能化，而是依靠电子互感器、智能开关等一些先进的智能化设备组成。智能变电站改变了继电保护工作方式，智能变电站的继电保护工作是多条线路和设备相互配合完成对电力系统的保护工作，且智能变电站的二次设备具有自动诊断的功能，因此对智能变电站继电保护工作带来了新的挑战。本文主要简单介绍智能变电继电保护存在的问题，并从时间、空间、业务等三个维度对继电保护运维管理进行了探讨，希望提高智能变电站继电保护工作的运维水平。

关键词：智能变电站；继电保护；多维度管控

智能变电站是一种新型的智能设备，全站采用数字化信息传输和通信网络化实现信息共享，变电站的设备自动完成信息数据采集、测量、控制和保护等功能，并全天候自动分析、调节、控制和管理变电站。智能变电站的继电保护设备和传统的继电保护设备无论是从构造还是运行原理都发生了变化，智能变电站广域保护比传统的变电站更加复杂，智能变电站采样方式、跳闸方式、保护装置构成都发生了变化，这对智能变电站继电保护工作方式产生了一定的影响。因此，建立智能变电站继电保护管理体系很有必要。

一、智能变电站继电保护存在的问题

变电站能够实现无人值守或者远程控制电网，这对原有的变电站管理方式和二次设备运营管理模式带来了巨大的挑战。第一，智能变电站具有自动化、智能化、互动化等特性，所以原来变电站的二次设备操作方式和检修方式都无法适应智能变电站的管理，智能变电站二次回路采用了智能终端设备和合并单元，促进变电站二次回路的网络化和光纤化，但是二次回路安全隔离没有明显的断开，导致变电站扩建、检修和管控变得十分困难。第二，智能变电站实现了无人值守和远程监控的运行模式，由于智能变电站的保护装置电流和电压采用SV接口、开关输入采用GOOSE接口，所以大大增加了智能变电站通信接口数量，光纤接口容易发热，接口温度过高，所以给继电保护装置的安装设计带来了一定的困难。目前大多数继电保护装置与智能终端设备、合并单元等二次设备就地安装在断路器附近的智能控制柜中。由于户外运行的环境比较恶劣，可能会对智能设备产生影响，产生电力故障，因此安装在智能控制柜中的智能终端和合并单元没有安装显示屏，所以无法显示电力运行情况。智能变电站实行无人值守和远程监控运行模式，但是目前远程监控和在线监控技术还存在不少问题，在传输的过程中，有时候系统无法识别错误的数字代码，从而发布错误的调度指令。第三，智能电网是近几年来提出的一个新的概念，因此目前还在推广阶段，并没有大面积在全国电网铺开，因此它的管理理念和制度还存在不少问题。

二、智能变电站继电保护多维度管控方法

本文主要从时间、空间和业务三个方面构建智能变电站继电保护管理体系，从而真正发挥继电保护工作的效率。

1时间维度

从时间的维度实现对变电站继电保护的管控方法，主要通过SCD管控技术、区域集中联调、带电检修技术、创新验收方式、可视化技术等实现对继电保护全面的管控。

1.1SCD管控

SCD文件管理难度大，文件出现变化对继电保护功能会产生一定的影响，因此采用SCD管理、CRC验证码验证和在线、离线等方式，使智能变电站实际运行配置与SCD文件保持一致。在管理方面，建立以智能变电站SCD配置为核心的二次系统配置集约管控系统，从而实现变电站二次设备配置变动的闭环联动。

1.2区域集中联调

传统的变电站采用现场调试的方式，这种测试验证方式简单，存在不少问题，智能变电站二次设备采用全线系统接种调试，能减少一次设备停电时间、优化调试流程、提高验证效率，同时还能缩短电网改造工期，降低企业生产成本。

1.3运维管控

智能变电站运维管控主要体现在三个方面：第一，采用SCD可视化技术对智能变电站二次回路进行在线监控，可视化技术能够将变电站运行过程中二次回路、不可见的虚端子等情况，将数据转化为图形、图像呈现在变电站运维管理人员面前，以便运维管理人员快速分析变电站运行过程中存在的问题，提高变电站运行管理效率。此外，完善智能变电站交换机模型、一次设备模型和光缆连接拓扑，可以实现变电站一、二次系统全模型电网级、装配级和虚拟二次回路的可视化在线监测。第二，加强智能变电站的安全管控。智能变电站软压板和隔离措施存在不直观、不可靠等问题，可以探索新的安全隔离技术。同时智能变电站还需要编制运维管理现场作业的安全措施，为现场调试提供实施原则和标准。第三，智能变电站不停电检修技术。智能变电站继电保护实行双重化配置保护。即每一套独立的保护装置系统都能独立处理电力系统运行过程中出现的所有故障，每一套保护装置系统之间不存在任何的电气联系，当一套保护装置系统退出电力保护系统时，不影响其他继电保护装置的正常运行。因此针对继电保护双重化设置，一般采用轮停单套继电保护系统间隔一次设备部停电检测方式，避免了继电保护装置双重化设置更换间隔智能设备终端设备调试和母线扩建设备时，需要大面积停电配合人问题。从而降低了智能变电站检修的停电时间和检修难度。

2空间维度

通过对智能变电站继电保护系统全方位、多层次远程管控，建立立体化的空间维度管控体系，建设分布式二次设备分析系统和在线监督系统。智能变电站运维管理工作的重点在远程可视化在线监控，调度工作的重点在于对电网故障自动化分析和诊断。

2.1远程可视化在线监视

分析梳理智能变电站保护信息流，通过变电站远动通信系统传输继电保护信号，从而实现对变电电力设备的远程可视化分析和远程控制。保护设备的远程可视化主要通过设备的液晶面板、软压板状态和警告指示信息等方式将远方的数据信息进行展示，可视化技术能够及时将采样信息、运行数据、保护装置、软压板状态等信息通过远程监控技术实时传输到变电站运维管理人员面前。

2.2远程诊断与应急抢修

远程诊断主要是通过装置警示信息，对变电站运行情况进行分析，从而判断故障类型、故障设备、故障点，从而实现对电力故障的精准判断，实现电力系统二次设备从就地运营到远程运行的转变。继电保护装置应急检修主要是通过继电保护状态检修软件，建立继电保护设备评估数学模型，并根据历史检测的数据信息和实时信息，对电力设备进行综合分析，分析设备的运行状态，从而制定科学、合理的检修方案。

3业务管控

制定智能变电站继电保护业务标准化作业流程和闭环管理制度，将各项保障措施落到实处。比如《区域其中联调基地管理办法》《110KV—550KV智能变电站继电保护现场调试流程》和《智能变电站继电保护运行故障处理办法》等规范化的管理手册，提高智能变电站现场作业的管理水平，从而保障了继电保护多维度管控顺利推行。

结语：

目前我们国家正在大力建设智能电网，因此解决智能变电站继电保护装置工作存在的问题迫在眉睫。建立多维度智能变电站继电保护管控体系，能够实现变电站业务精益化管理，提高智能变电站的运行效率，保障电网安全稳定运行。

参考文献：

[1]王悦,盛海华,裘愉涛等.智能变电站继电保护多维度管控方法研究与实践[J].电工技术,2016,(8):18-19.

[2]刘宏君,裘愉涛,徐成斌等.一种新的智能变电站继电保护架构[J].电网与清洁能源,2015,(3):49-51.

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