常学武 尹柳 陈希华 黄新德 肖健勇
（国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司 湖南长沙 410015）
摘要：我国智能电网的建设已经上升至国家战略层面的高度，其智能变电站是坚强智能电网建设中实现能源转化和控制的核心平台之一。在运行维护等方面，它与传统站也有很大的不同，这对其二次设备的检修也提出了新的要求。2017年，国调中心继电保护工作会议印发《国家电网国调中心继电保护技术发展纲要》，明确以就地化继电保护为核心发展方向。基于此，本文就智能变电站的就地化继电保护运维检修进行分析讨论。
关键词：继电保护；运维检修；智能变电站
一、智能变电站继电保护的文件管控
1、一键式备份与下装。就地化继电保护装置依照IEC61850标准体系开发，采用标准化文件备份软硬件接口，通过智能管理单元对变电站就地二次设备集中管理，可靠实现更换式检修。①保护装置正常运行时，智能管理单元获取保护装置配置文件，存储在备份区，备份文件包括CID、CCD、工程参数、压板、定值等。保护装置具有启动备份控点，智能管理单元发送启动备份命令，保护装置应答后启动备份，备份内容形成1个数据文件上送备份文件生成报告，智能管理单元以MMS文件服务召唤备份数据文件。一键式备份不投入检修压板，功能键布置在菜单栏或者工具栏。②就地化继电保护装置升级维护或整体更换时，运维主站从智能管理单元获取装置备份文件，在更换式检修中心将备份文件下装到检验合格的备用装置。下装备份解析成功或失败，智能管理单元都有报告提示并对下装异常情况具备处理能力。
2、备份文件校验。就地化继电保护运维主站安装在更换式检修中心，在线获取和存储与变电站当前运行方式完全一致的保护装置及智能管理单元备份文件。智能管理单元安装在变电站保护小室，采用双重化冗余配置，设专有备份区，存储保护装置及智能管理单元备份文件。运维主站和智能管理单元各存储1份同一变电站的备份文件，对3份不同物理存储位置的备份文件进行一致性校验。运维主站、Web终端、智能管理单元和保护装置共同组成一致性校验，流程如图1所示。SCD文件由系统集成商在完成变电站系统配置后生成。保护装置整体数据备份完成后，通过网络提交至运维主站存储管理并对数据包再次进行完整性检查，确定提交过程中数据包没有发生改变。备份文件对检修人员透明可控，检修人员查看和管理每个备份文件提交时间、所含内容、软件版本、定值参数等信息。在运维主站进行智能管理单元备份文件一致性校验，分别计算智能管理单元内2个备份文件校验码，互相比对，两者一致确认备份文件一致；若不一致，自动显示所有不一致条目，依据历史记录及条目内容判断备份文件正确性。当更换保护装置时，厂家备用装置已经完成固件灌装，检修人员在更换式检修中心恢复备用装置配置文件，通过扫描备用装置身份识别代码电子标签，验证备份文件与保护装置身份一致，校验完成后，运维主站将比对结果单向无线推送给相关人员。
图1 一致性校验流程示意图
二、智能变电站继电保护的更换式检修
1、保护功能自动检验。保护装置到达更换式检修中心后，模拟现场运行环境，搭建就地化继电保护专用测试平台。平台具有一键式完成保护装置模拟量采样、开入开出、逻辑等单体功能校验，一键式完成保护专网测试，一键式完成对变电站各种类型故障模拟测试，一键式输出检测报告等功能。
2、预制缆检验。就地端子箱新增预制缆接口与传统端子箱不同。传统继电保护装置与（光）电缆间接口为经屏柜端子排转接的分散式接口，布线复杂，接线难度大，装置更换前需拆除端子排至装置间的（光）电缆，更换后需重新对端子排至装置间（光）电缆进行布线、接线，大大提高了作业人员配线工作量。为提高效率，保护装置与（光）电缆间接口由传统分散式接口改为集成式连接器和预制缆接口，采用航插式结构，便于安装，实现即插即用。对连接器和预制缆检验是就地化继电保护工作的重要内容，也是提高运维效率的关键因素。预制缆检验关键技术包括预制光缆校验、航插行程指示、色带与容错键位防误技术、TA自封状态指示等。
预制光缆校验通过开发专用检测装置实现，检测装置设置单端预制母头，符合就地化继电保护接口方式，通过光源发射端与接收端配合，完成光回路正确性及光功率衰耗等技术指标检测。检测装置在发送端光源中引入光开关，实现光路切换，用于多光纤束测试，节省测试时间和避免插拔光纤造成差损影响。
对于运行TA回路的传统继电保护装置更换工作，需要在装置端子排上进行TA端子人工短接工作。就地化继电保护装置连接器航插组件内电流连接芯具有非插合状态下自短接功能，省去现场作业人员在端子排处对运行TA端子人工短接工作，大大降低现场作业人员安全措施布置难度，提高作业安全性。为确保自短接功能安全可靠，降低现场作业人员触电风险，连接器航插组件内电流连接芯有自短接状态指示及闭锁功能，确认电流连接芯完全短接后方可插拔。
连接器航插插座组件与装置外壳可靠连接，插头组件与插座组件插合后，连接器组件每芯连接与预期孔位导通，与非预期导通孔位阻断。连接器插头插座组件具备行程到位指示，保证插接到位；利用不同色带与容错键位技术防误设计防止现场“误接线”；通过端子密封技术杜绝现场“误碰”，大幅提高现场工作安全性。
3、现场不停电传动。传动是继电保护检验工作的重要环节。当前部分变电站由于负荷较重，检修N-1风险较大等原因，无法实施停电传动。为减少检验工作对电网系统正常运行影响，验证保护出口跳闸回路正确性与完整性，就地化继电保护装置具备不停电传动技术，在智能管理单元实现。
智能管理单元设置专门菜单项，位置在“调试”菜单下，“开出传动”菜单后，菜单项命名为“不停电传动”，在权限管理中设置为组合权限的1种独立可选权限。不停电传动项目包括“A相不停电传动”、“B相不停电传动”、“C相不停电传动”、“三相不停电传动”，其中“三相不停电传动”为分相开关三重方式下，三相联动开关。“开出传动”和“不停电传动”投入后一直保持，“开出传动和“不停电传动”退出时，在智能管理单元进行“退出传动”操作。不停电传动前，智能管理单元确认重合闸是否成功充满电，针对3/2接线线路保护，智能管理单元自动校验重合闸状态，若“不停电传动”条件不满足时，不允许进行后续操作。2次操作安全时间间隔必须大于1min，否则无法操作，如果“不停电传动”菜单长时间不操作且不关闭时，保护装置在最后一次传动命令后计时10min自动退出。不停电传动成功后，保护装置动作灯亮，如“不停电传动”命令下发失败，保护装置显示充电未满、重合闸方式不满足等具体失败原因，便于操作人员核对。
三、小结
电力设备安全是电力系统的一个永恒主题。随着技术的发展，智能变电站的应用也越来越多。综上所述，本文主要从“一键式备份与下装”、“文件一致性校验”、“预制缆检测”等技术方面对智能变电站继电保护的运维检修方面进行分析讨论，以期为今后的相关工作提供指导。
参考文献：
[1]李伟.关于智能变电站继电保护技术优化探讨[J].中国新通信，2016，18（16）.
[2]蓝海涛.智能变电站继电保护二次安全措施规范化建议[J].智能电网，2014，2（1）.
论文作者:常学武,尹柳,陈希华,黄新德,肖健勇
论文发表刊物:《云南电业》2019年6期
论文发表时间:2019/11/28
标签：智能论文; 变电站论文; 保护装置论文; 备份文件论文; 单元论文; 继电保护论文; 端子论文; 《云南电业》2019年6期论文;