变电站继电保护在线运检研究

陈成

摘要：随着我国经济快速发展，用电量持续增多，变电站数量愈发多、规模愈发大，成为社会关注的重点之一。在变电站中，500kV线路继电保护装置非常常见且重要，若发生故障会降低供电系统的稳定性与持续性。由此，在线运检应运而生。文章主要分析了变电站继电保护在线运检的需求与可行性，总结500kV线路继电保护装置常见故障与传统运检模式，明确在线运检与传统运检的异同，基于全景信息分析在线运检方法，为解决继电保护装置故障提供一定支持。

关键词：变电站；继电保护；在线运检

一、变电站继电保护在线运检的需求与可行性分析

（一）需求分析

    当前，可从三方面理解变电站继电保护在线运检的需求。第一，应实时监控继电保护运行状态，应在原有的运检项目上增设相应的状态监控项目，提高监控的可靠性与时效性，通过在线运检掌握具体的运行情况。同时，还应进行打包检验，最大程度发挥继电保护功能。并且，要根据各部分运行情况进行预测，分析异常问题或趋势，提出可靠的解决对策。由此可知，在线运检的第一需求是，掌握继电保护运行状况，看其功能能否正常发挥。第二，应为在线运检所得信息数据等建设相应的传输路径，即掌握继电保护运行情况后，整合与分析信息数据，制定运检规划，进行动态调整。应保证传输具有时效性与精准性，以免运检落后。第三，应增强在线运检的智能化与自动化。传统运检模式以人工为主，而在线运检主要依靠各类先进技术。当前，随着我国电力事业快速发展，在线运检更符合变电站运行要求[1]。

（二）可行性分析

    当前，我国变电站建设朝着智能化、自动化等方向发展，其具备智能IED设备自检等功能。基于此，继电保护在线运检发展速度非常快。传统人工运检会产生诸多问题，而在线运检能借助诸多技术，掌握更多信息数据、丰富运检功能。在线运检的可行性主要体现于其运行方式，在配备开放传输定值区号等装置的前提下，能为各运检项目搜集信息数据，也能利用可记忆已校验运行方式的相应装置，及时发现继电保护异常，提醒运检人员[2]。

二、变电站继电保护常见故障及传统运检模式

    在变电站中，若500kV线路继电保护装置出现问题，会影响电网运行的安全性、稳定性。由此，应掌握500kV线路继电保护装置常见故障与传统运检模式，为后续分析与采用在线运检方法提供可靠依据。

（一）常见故障

1.合闸回路缺陷

    若工作人员操作不当，非常容易产生合闸回路故障。例如，相应规定要求新投线路退出重合闸，所以在操作时，工作人员应规控微机监控后台合闸。而在变电站中，遥控和保护共同分闸回路非常常见。相应规定与具体操作存在一定误差，由此产生了故障。同时，若线路具有永久性故障，重合闸重合过程中会冲击此线路，破坏设备[3]。

2.母线保护装置误动缺陷

母线保护装置误动故障较为普遍，母线零漂异常、二次回路接触点饱和程度异常等，都会产生此故障。同时，装置内及A/D转换模块等出现问题，也会引发此故障。

3.远方跳闸缺陷

500kV线路继电保护装置运行时，远方跳闸故障非常常见。引发此问题的原因是，电压变大或断路器失灵。例如，电压出现问题后，远跳信号难以发出与接收，进而不能执行远方跳闸动作。

（二）传统运检模式

500kV线路继电保护装置的传统运检模式主要由两部分构成，第一，巡视主要负责检查直流电源状态等，常采用人工巡检以及状态对比等方法获得具体信息。巡检主要为日巡检、季度巡检，此种巡检模式虽然精准、可靠，但是工作量大且不能进行实时分析。第二，定检主要负责检查回路等，常采用人工定检等方法获取具体信息，继电保护系统应用3年后进行第一次部检，6年后进行全面检查。接下来，3年后交替检查。定检与巡检具有相似性，存在工作量大等问题。同时检查过程中需要停电，难以让继电保护系统维持稳定的运行状态[4]。

三、变电站继电保护在线运检方法

（一）传统运检和在线运检的对比

当前，在线运检以传统运检为基础，二者相同也不同。

本质上，虽然二者检测方法不同，但是检测的目的都是—得到继电保护运行状态的评价信息集合，同时也能为后期进一步开展状态评估与故障探析等工作奠定坚实基础。原理上，传统运检模式以人工为主，将继电保护系统设为“黑匣子”，通过人工加量进行激励，然后根据获得的相应信息数据进行评价。在线运检借助先进技术，能利用全景信息进行评价。信息集上，二者的设备与状态信息集相同。但是传统运检还包含着外观检查等特殊信息，在线运检拥有独特的保护装置信息集。状态获取上，传统运检需要先停电并进行一定激励，才能获取运行信息数据。在线运检不需停电，能规控一定风险[5]。

（二）在线运检方法

为充分利用继电保护状态信息集，文章基于全景信息采用一定在线运检方法，实现此种方法需要依靠三部分：

1.设备状态信息

    在全景信息开放条件下，智能设备能实时、持续地检测设备状态信息，利用单一设备信息，就能实现在线运检。因设备状态信息具有独立性，所以进行在线运检时，主要比较历史信息数据与设备状态信息数据，其在线运检方法主要为偏移比较、异常警告等。

2.运行状态信息

    在全景信息开放条件下，智能设备能实时、持续地检测运行状态信息。但相较于设备状态信息，此种在线运检需要同时具备单一设备信息与跨间隔信息。运行状态信息主要为合并单元的模拟量采样值、智能终端开关量状态、保护装置的启动状态、保护跳闸命令等，其主要采用上述方法。而对于保护装置的测量值类信息，应进行逻辑分析。

3.保护配置信息

为保证各保护配合正常、稳定，并提高评估的精准性，应建设相应的在线运检系统，此系统主要由主站与信息采集单元构成，将其接到站控层与过程层中，能实时搜集设备运行状态信息。主站主要负责指挥与分析，信息采集单元主要搜集与传输各类信息数据。基于全景开放获取与利用相应信息数据，采用分类方法获得设备状态信息集、保护装置信息集等。能根据不同类别采用不同的在线运检方法，及时发现异常并采取解决对策[6]。

而保护装置信息所采用的SCD文件由一次系统结构、所有IED间虚端子通信关系等构成，通过分析各设备内的Desc信息，能了解设备名称、类型等。通过分析保护逻辑节点定制数据属性，能了解保护元件保护间及其范围的关系。而通过分析与辨识各设备SV和GOOSE报文的订阅关系，能掌握设备虚回路，从而明确信息冗余和关联关系。汇总与分析保护配置信息后，进行针对性在线运检，如采用逻辑分析法。

此外，还可以采用装置就地操作技术、对主动型防误技术等。

结束语：

    综上，想要促进我国电力行业蓬勃发展，稳定变电系统，必须加强变电站继电保护运检。近些年，我国产业发展与人们生活逐渐加大了对电能的需求。由此，应借助先进技术进行在线运检，在保留传统运检模式优势的基础上，进行智能化检测，进一步强化变电站500kV线路继电保护装置的功能。

参考文献：

[1] 肖正江. 变电站继电保护在线运检研究探析[J]. 设备管理与维修,2022(14):141-142.

[2] 刘伟,胡光雄. 智能变电站继电保护在线运检方法研究[J]. 中国新技术新产品,2021(18):68-70.

[3] 刘琨,黄明辉,李一泉,等. 智能变电站继电保护在线运检方法研究[J]. 电力系统保护与控制,2020,48(7):58-65.

[4] 曹成强. 智能变电站继电保护在线运检方法研究[J]. 清洗世界,2020,36(11):104-105.

[5] 牛犇犇. 智能变电站继电保护在线运检方法研究[J]. 消费导刊,2019(52):72.

[6] 樊晨. 智能变电站继电保护在线运检方法研究[J]. 魅力中国,2021(22):417.