摘要：在信息网络时代，各行各业都开始引进智能化。而智能变电站是以通信规范为基础，在设备上达到了一次智能化与二次网络化。智能变电站实现继电保护功能不再仅仅依靠单一的装置，而是利用光纤将智能终端、继电保护装置和合并单元连接为一个系统达到继电保护作用。本文主要探究智能变电站的配置方案和检修继电保护系统的两种试验方法，并介绍检修继电保护系统的安全措施。
关键词：智能变电站；继电保护系统；检修试验方法
引言：
近几年，电网企业逐渐大规模推进智能电网，部分地区已经建成和运行数字变电站、智能变电站。智能电网得到广泛应用的支撑和基础就是智能变电站，变电站实现智能化是未来的发展趋势，未来我国将会投入运行更多的智能变电站。传统保护屏的硬压板功能实现是借助于GOOSE软压板，光纤代替了全部的二次回路，模拟信号实现数字化，二次设备检修压板也出现了新检修机制。依据以往检修继电保护的模式，已经无法满足智能变电站的二次检修需要。为此，需要探索智能变电站继电保护系统的检修试验方法。
1.配置智能变电站的方案
智能变电站在各地的建设和运行中，采用的构成方式有所不同，主要有两种智能变电站构成，其一是由保护装置、智能终端、电子式电压互感器和合并单元、电子式电流互感器组成；其二是由保护装置、智能终端、合并单元、常规的互感器组成。这种智能变电站模式的区别主要在于互感器，第一种模式因为使用的是电子式互感器，因此互感器中所出信号直接就是光信号，第二种模式是常规互感器，互感器中所出信号为模拟信号，模拟信号必须合并单元中进行计算转换，从模拟信号转换成数字信号，再转换成光信号输出。各个智能电子设备都是通过GOOSE光缆将彼此连接，这两种智能变电站的模式站内保护配置方案大同小异。
2.智能变电站继电保护系统的检修试验方法
在智能变电站中，光纤将传统变电站控制电缆完全取代，各个智能的电子设备间都实现了网络化，GOOSE网络将二次回路全部代替，通过GOOSE网络将各种信息传输至与之相应的设备中。对于维修继电保护装置的工作人员，传统试验方法已经不可行，需要采取新的检修试验方法。
2.1继电保护的传统试验方法
传统变电站中，继电保护系统通过控制电缆连接所有设备，比如电压电流互感器、断路器。因此，试验目的主要是对继电保护系统的技术性能和二次回路完整性进行检查。这种检修试验方式较为简单，继电保护的测试仪利用电缆连接继电保护系统，将电流电压输
进保护装置来验证。如图一所示，传统的继电保护试验方法。
2.2智能变电站继电保护系统的检修试验方法
依据网络化智能变电站的特征，继电保护有两种检修试验方法。
（1）第一种方法：通过数字继电保护测试仪进行测试，输出光信号，可直接将其接入到继电保护的装置中。通过光纤点对点将全数字的继电保护测试仪和保护设备连接起来，利用光纤对跳合闸信号、采样值进行传送。如图二所示，是第一种方法的测试连接示意图。
光纤SV光纤GOOSE
由于智能变电站继电保护测试仪和传统的在本质有差别，在使用的时候要将整个智能变电站的SCD文件导入，提高对机电保护工作人员的素质要求[1]。这种方法能够测试、试验继电保护装置技术性能，但是没有将交换机、合并单元等设备包含在内。对于智能变电站而言，继电保护属于一个系统，不属于传统的单个装置，所以无法对继电保护完整性无法验证。但是在涉及到多间隔设备的时候，因为运行中无法停止涉及到的全部设备通电，因此这种方法的应用具有现实意义。
（2）第二种方法：在智能变电站中也有电磁式互感器应用，所以可以用传统的继电保护测试仪检验继电保护系统。保护设置利用点对点的光纤将智能终端与合并单元连接起来，如图三所示，是智能终端与合并单元利用电缆与传统的继电保护测试仪相连。这种方法中包括了智能终端设备、继电保护装置和合并单元，所以能够对单一间隔继电保护系统进行整体测试。
3.智能变电站安全检修的措施
智能变电站的继电保护屏已不再安装硬压板回路，为仅仅将处于检修状态的压板保留了下来，换成了SV接收软压板和GOOSE软压板[2]。由于各个装置通过网络进行连接，不同类型保护采样都是来源与同样的合并单元，在检修过程中，假如将电流电压量加入到合并单元中，就能够把数据送至运行设备中，导致出现保护误动。所以，为了防止发生人为事故，要实施安全隔离。安全隔离措施主要是插拔光纤与投退软压板两种方式，采取的具体安全隔离措施是：
（1）把继电保护的检修设备退出GOOSE的出口软压板。退出操作是专业运行人员于后台的监控机中进行的，调度监控工作人员实施监督，防止有紊乱操作出现。为了避免对运行设备造成影响，要安全退出运行设备，防止检修完毕之后，因为没有进行及时恢复导致保护误动。
（2）可以合并投入有关设备和检修状况下的硬压板，依据与之对应的操作流程，防止有操作失误或不依照规范进行操作的情况出现。构建统一协调和相对完善的指挥系统，更加合理有序地调度、管理子系统，一方面是能够提高处理应急事件的能力，另一方面是能够使系统运行可靠性得到大幅度提高。与此同时，在检修智能变电站继电保护系统时，还要将ISCS集成众多系统考虑在内，ISCS的目的主要是子系统间实现信息互通[3]。所以，只有在检修情况下，才可以接收到检修状态中的GOOSE报文组。
（3）通过数字化使设备性能得到提升，能够使互感器发生故障的频率在一定程度上降低，为提高继电保护装置的性能打下良好基础，加强技术改造能够有效提高智能变电站的检修成效。检修人员在检测时务必要全面，彻底清除掉由于基建中有电缆遗留而出现的寄生二次线，尽可能避免因为寄生回路导致出现故障。另外，有关部门需要构建相对健全的管理体系，通过使用先进科技手段使继电保护系统的准确性、科学性得到大幅度提高，从而保证电网安全稳定地运行。
（4）智能变电站运行检修工作人员要学好保护原理，依据继电保护的有关规程实施操作。运行人员要严格依据有关规范，确保准确退出和投入设备。比如在检修单一线路的间隔停电时，线路在间隔停电之后，维修运行人员要将继电保护装置出口处软压板退出；在开始检修之前，检修人员需要将与本间隔相关的智能终端、合并单元、继电保护装置在检修状态下的硬压板都投入，同时要对投入正确性进行检查；将母差保护中该间隔的GOOSE接收软压板退出；将和其他设备相关的光纤断开，之后依照前面所述方法进行测试[4]。
4.结语
智能变电站中的继电保护系统能够有效保证变电站的安全运行，所以要做好继电保护系统的检修试验，找到合适的检修方法，提高继电保护装置的安全性。在检修中，通常采用的是：利用数字继电保护测试仪进行测试和传统的继电保护测试仪检验继电保护系统，这两种方法在不同的智能变电站中适用，要依据具体情况选择适宜方法，提高继电保护系统运行的安全性和稳定性。
参考文献
[1]金言,段振坤,范华.智能变电站继电保护系统检修试验方法综述[J].华北电力技术,2013(10):68-70.
[2]马小芸.智能变电站继电保护检修安全风险管控策略探讨[J].通讯世界,2014(15):106-107.
[3]李毅.浅析智能变电站继电保护系统的运行思路[J].中国新技术新产品,2015(10):11-12.
[4]王冠军.关于智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].山东工业技术,2016,5(12):159-159.
论文作者:陈运忠,施迎春
论文发表刊物:《科技中国》2017年11期
论文发表时间:2018/5/2
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