摘要：智能化变电站内的信息全部做到数字化,信息传递实现网络化,通信模型达到标准化,使各种设备和功能共享统一的信息平台。这使得智能化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。本文通过对智能变电站的主要特征及关键技术进行阐述，并讨论与常规变电站继电保护调试的差异及策略，提高继电保护调试的水平及质量，为变电站行业的发展提供参考。
关键词：智能变电站；继电保护；调试；应用
前言
智能化变电站，是在IEC61850通信规范基础上，由智能化一次设备（如电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）进行建模和通信，能够自动完成信息采集、测量、控制、保护和监测等基本功能，实现变电站的信息化、自动化、互动化，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，实现与相邻变电站、电网调度的互动。
1智能变电站主要技术特点
1.1数字化数据采集
通过采用光电式互感器或电子式互感器，采集电流、电压等电气量，实现一、二次系统在电气上的有效隔离，增加电气量的动态测量范围并提高测量精度，实现数字化电气量测系统，将常规变电站装置冗余向信息冗余的转变，为信息集成化应用提供基础。
1.2系统结构紧凑
在高压和超高压变电站中，将如A/D变换、光隔离器件、控制操作回路等自动装置的I/O单元、故障录波、测控装置及保护装置，作为一次智能设备的一部分，实现IED的近过程化设计。在中压和低压变电站中，将保护及监控装置小型化、紧凑化并完整地安装在开关柜上。
1.3网络化信息交互
通过采用低功率、数字化的新型互感器来代替常规互感器，将大电流、高电压直接变换为数字信号，二次设备不再出现功能重复的I/O接口，常规功能装置变成逻辑功能模块，即通过采用标准以太网技术真正实现了数据及资源共享，实现电站内设备之间通过高速网络进行信息交互。
2 智能变电站继电保护的调试特点
（1）采用光纤通讯，大大降低对线工作，对智能变电站的调试除了常规的变电站继电保护装置外观检查外,还需对光纤接口的发送功率、接收功率及最小接收功率进行测试,并确认SV、GOOSE、MMS设备IP、MAC地址的正确性,同时检查VLAN ID及APP ID的优先级设置,注意GOOSE报文发送时间间隔和帧数合理性。另外,对光纤外观、衰耗进行检查,尤其是在进行光衰耗测试过程中，必须严格控制工艺质量，避免由于光纤弯曲弧度过度造成光纤断裂，从而引起保护的拒动。
（2）在参数设置方面,数字继电保护测试仪比常规继电保护测试仪更为复杂,这就需要尤为注意查看参数设置和配置的完整性,包括SCD与CID文件,SMV和GOOSE的MAC地址、APPID、VLAN,SMV、GOOSE映射等信息。若在保护装置的调试过程中出现相关采样异常、拒动或误动,可优先检查上述设置的正确性。目前所使用的数字式继电保护测试仪种类繁多,具体参数设置时应详细参考使用说明书,以保证测试仪功能使用正常。
（3）智能变电站继电保护有一类特殊的压板,即元件投入压板,为了保证信息的正常传输,在调试GOOSE发送、接收压板时, 须正确投入此类压板。另外,对于涉及多个间隔的保护装置,例如变压器保护、母线保护等,若调试时只使用其中的部分间隔,则须退出其他不用间隔元件的投入压板,否则有可能因为这些间隔接收不到正常的信息而导致装置闭锁。
（4）监控系统不同。主要采用三层两网式机构，通过收集各个厂家的ICD文件及设计院的虚端子，建立SCD文件，形成最后的配置文件，完成单装置的调试。[2]
（5）送电流程不同，常规站送电前要详细检查二次回路，严防CT二次开路，PT二次短路，送电过程中则需要钳表，相位伏安表等，智能变电站送电相关数据则可以直接在故障录波及网络分析仪读取，不需要测量器具，不存在外部寄生回路问题。
3 智能变电站保护调试应用研究
（1）GOOSE连线功能
在智能变电站中GOOSE连线可理解为传统变电站中的硬电缆接线，在完成信号的采集后，可以采用数据包的形式进行向外传输，对于接受信号的设备来说，它们只需要接收有用的部分型号即可。并且对于接收方,同一个内部信号不允许同时连两个外部信号,即同一内部信号不能重复添加。例如在某智能站用数字化继电保护校验仪对某220kV线路保护装置进行开入量通道测试时，发现母差保护至线路保护的远方跳闸和闭锁重合闸开入量异常，校验仪已经开出给线路保护，而保护装置内没有收到开入信号。对校验仪通讯配置进行了检查，经过几次审核发现GOOSEOUT配置的MAC地址、APPID和通道数等与实际保护的配置一致，配置并无问题，相应的光网口灯也一直在频闪,说明硬件口数据也在进行发送。打开线路保护的模型文件，去寻找线路保护相应的开入文件，在PI01的INPUT内,发现关联的External Signal Reference Name和External signal IED Name与母差的模型文件一致,应能正确显示开入。重新查看母差的模型文件，发现出口有两组一模一样的跳闸数据集[3]dsG00SE1和dsG00SE，而母差G00SE发送控制块内引用的数据集为dsGOOSE1，说明实际发送的是dsGOOSE1内的数据集成员，因为数据集名称不一致而产生的G00SE开入异常，最后将默认数据集改成dsGOOSE1后保护动作正常。
（2）对虚端子的分析
智能变电站过程层和站控层网络上的用于传递的变量的SV、GOOSE信号,与传统保护装置的端子存在着对应的关系,这些信号的逻辑连接点称为虚端子。常规变电站的电流、电压电气量的采集,断路器、隔离开关的控制,保护跳闸和失灵启动等都靠电缆连接实现。智能变电站的保护装置与合并单元和智能终端之间的信息交换靠SV、GOOSE实现,与传统电缆二次接线完全不同。传统直观的硬接线没有了，取而代之的是网络虚端子连接，虚端子是源于装置的ICD文件,每部分由虚端子描述,虚端子引用和虚端子编号组成，如下图所示。
智能变电站继电保护调试检查开始前,对智能变电站的虚端子表进行审查。通过虚端子表可以很直观了解全站保护与保护之间、保护与测控之间的关系,避免因虚端子未连线,造成保护装置拒动或误动等问题。
结束语
随着社会经济的快速发展,电力行业发展迅速,智能技术、通信技术也有了很大的进步。智能变电站的运行方式以及操作模式与传统变电站的差异较大,本文通过对智能变电站的主要特征及关键技术进行阐述，并讨论与常规变电站继电保护调试的差异及策略，对于提高智能站继电保护调试水平及质量，为变电站行业的发展提供一定借鉴意义。
参考文献：
[1] 冯军.智能化变电站原理及测试技术[M].北京：中国电力出版社，2011.
[2] 周伟，柯方超.220kV智能变电站与常规变电站继电保护调试研究与分析[J].湖北电力，2012,36（5）:21-22.
论文作者:胡宇光
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/18
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