智能变电站继电保护专业工程应用分析

摘 要：文章旨在提高智能变电站继电保护专业运行维护水平，首先分析了系统内发生的二次智能站保护拒动误动事故，从这些事故中汲取教训、总结经验，然后针对智能变电站继电保护的新特点，从智能变电站继电保护专业基建验收、运行维护、检修预示和基础资料管理四个方面入手，提出智能变电站继电保护专业组织措施和技术措施，以及基础资料管理。

关键词：智能电网；继电保护；智能变电站

智能变电站是智能电网的重要组成部分，随着智能变电站建设和推广应用的逐步深入，迫切需要对智能变电站的工程应用进行阶段性总结[1]，并对智能变电站的工程技术进行深入阐述。文章旨在研究继电保护专业在智能变电站内的工程应用总结，提出预防继电保护装置拒动或误动事故的安全措施。

1 智能变电站中继电保护专业的新变化

智能电网继电保护装置均采用IEC61850通信规范，其核心功能包括SMV、MMS和GOOSE。其中SMV属于过程层，主要实现采样值传输功能；GOOSE属于间隔层部分，主要完成各个保护装置之间的数据交换功能，这不同于常规变电站利用二次电缆来实现交流采样、保护之间交换数据功能的实现模式；而MMS属于站控层部分，主要用于完成保护装置与后台的数据交互[2]。

智能变电站采用了GOOSE功能，将二次回路连接转换为GOOSE网络的通信连接，根据实际需要各二次设备厂家可提供装置的GOOSE端子定义，设计院根据相关的定义完成GOOSE网络的设计工作，设备厂家经过设计文件和GOOSE组态文件来形成变电站的SCD文件[3]，这样各设备厂家就会使用全站统一的SCD文件，对 GOOSE网络收发信息进行提取并发送至装置侧[2]。

综上所述，智能变电站在采用GOOSE网络后，其二次电缆的使用量将大为减少，这样不但可以简化继电保护设计[2]，而且还使建设运行成本大为降低，同时更能使保护装置屏柜间的接线量大为减少，更能降低现场施工调试的工作量，这对于缩短智能变电站建设周期、提高智能变电站安全运行水平具有很大帮助。

2 近期智能变电站继电保护拒动误动事故分析

智能电网新技术无论对于专业技术还是专业管理都提出了新的要求，但是专业运维人员的智能变电站专业技术掌握不足，运维单位对智能变电站二次系统技术、运行管理重视不足。这些为近期发生的多起智能变电站继电保护装置拒动或误动事故埋下了隐患，这些事故严重威胁着电网的安全稳定运行。

（1）案例一，某500千伏智能变电站所采用的合并单元存在软件参数设置错误，导致交流电流采样数据不同步，造成在发生区外故障时刻，相关差动保护感受到差流，进而引发保护装置误动作。

（2）案例二，某330千伏智能变电站，330千伏一运行线路发生异物短路故障，因中开关合并单元“装置检修”压板投入，且未将两套线路保护装置“开关SV接收”软压板退出，使中开关合并单元采样数据为检修状态，保护电流采样无效，导致线路双套保护闭锁，未能切除故障，造成事故的扩大化。

（3）案例三，某220千伏智能化变电站，220千伏开关合并单元更换，恢复220千伏母差保护的过程中，因运行人员执行倒闸操作顺序错误，导致母差保护动作。

3 智能变电站继电保护专业组织及技术措施

3.1 智能变电站基建验收中的继电保护专业组织及技术措施

（1）严把设备质量关，使用检测合格的智能二次设备产品，特别重视智能站验收管理，杜绝不合格产品进入电网运行。

（2）加大供应商监督考核力度，严格出厂检测标准和工艺，切实加强质量控制，从源头确保产品质量。

（3）加强智能站安全管理，制定智能站调试、检验大纲，规范智能站基建验收工作标准。

3.2 智能变电站检修试验中的继电保护专业组织及技术措施

（1）认真梳理所辖设备型号、运行工况，分类统计，并按照设备检验、缺陷处理、改扩建作业项目差异化的制定安全措施。采用投退检修压板、装置软压板、出口硬压板以及连接和断开装置间的连接光纤等方式，实现检修装置与运行装置的安全隔离，并确认相关安全措施执行到位。

（2）某间隔一次设备停电，合并单元、采集单元校验、消缺时，应退出对应的线路保护、母线保护等相关装置内该间隔的软压板[4]。间隔合并单元校验、消缺时，一般需放上装置检修压板，当保护装置检修状态和合并单元上送的数据品质位中检修不一致时，保护装置应报警并闭锁相关保护，因此在一次设备停役时，须退出相关保护装置的该间隔合并单元SV接收软压板。

（3）保护装置的SV接收压板，应在该合并单元对应的互感器一次侧不带电（冷备用或检修）的情况下进行操作。否则，应先采取防止保护误动的措施，再操作SV接收压板。如，间隔停电检修，应先停运一次设备，电流互感器一次侧不带电后，再操作仍运行的二次设备对应检修间隔的SV接收软压板；恢复送电时，应先投入运行的二次设备对应检修间隔的SV接收软压板，再操作一次设备。

（4）操作保护装置检修压板之前，应确认保护装置处于检修状态，且与之相关的运行保护装置（如母差保护、安全自动装置等）二次回路的软压板（如失灵启动软压板等）均已退出。

（5）二次设备退出运行后进行检修作业，检修人员应对运维人员所做的隔离措施进行检查，包括在监控后台检查压板、信号状态，在待检装置及关联装置上检查软压板、硬压板、信号状态。

（6）拔除装置间的光纤形成硬隔离。如果在设备不停电的情况下对常规微机保护进行检修工作，那么可以应用测“跳闸脉冲”的方式对回路展开检验。但是，反复的插拔光纤也会给设备安全运行带来消极的影响，使装置光纤接口使用寿命缩减、试验功能不完整等问题，建议可通过退出发送侧和接收侧两侧软压板以隔离虚回路连接关系，检修作业不宜采用断开光纤的安全措施。

（7）设备投运前，运维人员应在装置就地和监控后台分别确认保护装置、合并单元、智能终端等各智能组件的“检修状态”压板已经退出，远方操作压板已按要求投入，各二次设备状态正常。

（8）完善智能站调度规程和现场运行规程，细化智能设备报文、信号、压板等运维检修和异常处置说明。

（9）加强智能站专业技术培训，开展智能站设备运行操作及异常处置等专题培训，进一步提升运行人员、检修人员、专业管理人员对智能站设备和技术的掌握程度，切实提高智能变电站安全运行水平。

4 结束语

智能化变电站是电网建设发展的主流方向，但现阶段的智能变电站继电保护中存在着一些问题：设备质量不佳、专业管理不顺、专业技术偏低等，影响着智能变电站安全的运行。文章针对这些问题，借助三个典型的智能变电站继电保护拒动误动事故案例分析，提出了多项安全措施，用以提高继电保护专业技术水平，夯实继电保护专业管理基础，规范智能变电站运行规程。智能变电站这一全新课题需要广大电力从业者不断研究，并采取行之有效的技术和管理保障措施，提升智能变电站安全运行水平。

参考文献

[1]叶刚进.IEC6185标准在智能化变电站工程化应用研究[D].华北电力大学，2012.

[2]刘泊辰.智能化变电站继电保护方案研究[J].电气技术，2012，9：72-73，97.

[3]谢运祥，欧阳森.电力电子单片机控制技术[M].北京：机械工业出版社，2007，1.

[4]孙志鹏.智能变电站安全措施及其可视化技术研究[D].华北电力大学，2014.

[5]陈肃飞.智能变电站运行维护管理探讨[J].通讯世界，2015（20）：32-33.

[6]徐海涛.基于智能变电站配置文件管控策略研究与分析[J].决策与信息，2015（11）：15-17.