數(shù)字化變電站繼電保護現(xiàn)場檢驗方法

張中梅 裴倩倩

(鄭煤集團 供電分公司，河南 鄭州 450000)

在傳統(tǒng)的繼電保護規(guī)程當中，現(xiàn)場檢驗對于回路正確性問題的關(guān)注度是極為突出的。但在數(shù)字化變電站當中，微機型繼電保護測試儀所輸出的電流、電壓均表現(xiàn)為模擬量形式，導致現(xiàn)場檢驗方法無法與之相適應(yīng)。實踐應(yīng)用經(jīng)驗證實:在現(xiàn)階段繼電保護現(xiàn)場檢驗方法及設(shè)備的影響之下，部分智能IED裝置無法納入現(xiàn)場檢驗反沖，無法進行完整性的回路檢驗，也無法將檢驗具體到對復雜性二次回路設(shè)備運行范疇當中。為此，有必要結(jié)合數(shù)字化變電站的實際情況，研究一種更具適應(yīng)性的現(xiàn)場檢驗方法。本文試針對以上相關(guān)問題作詳細分析與說明。

1 數(shù)字化變電站繼電保護現(xiàn)場檢驗特點

在數(shù)字化變電站的正常運行過程當中，繼電保護回路當中，由于執(zhí)行回路系統(tǒng)、以及采樣回路系統(tǒng)均采取下放至過程層的作業(yè)方式，進而使得各類智能IED設(shè)備在系統(tǒng)中僅發(fā)揮“邏輯運算”的功能。相對于過程層而言，間隔層與其之間的間隔距離比較遠。同時，對于主變回路系統(tǒng)而言，由于同時涉及到了高壓、以及低壓操作部分，因而使得這其中的二次設(shè)備所安裝位置更加的分散，集中水平較低，最終導致現(xiàn)場回路檢驗的難度更大，復雜性程度更高。

單元MU可以同步采集多路電流、電壓數(shù)據(jù)，實現(xiàn)原始采集數(shù)據(jù)的封裝及轉(zhuǎn)發(fā)，在現(xiàn)場檢驗處理采樣值通信時有以下特點:多任務(wù)同時處理，高可靠性和強實時性，通信流量大，通信速度高。MU需要同時接收多路AID轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并對其進行檢驗是否在傳輸過程中發(fā)生畸變;對于檢驗后正確的電流、電壓信息要及時傳輸給二次保護、測控設(shè)備，同時設(shè)備的工作環(huán)境還要求設(shè)備要有高的抗干擾能力;MU采集的電壓、電流信息的采樣頻率高，同時還有部分狀態(tài)信息也需要及時通信。因此p在數(shù)字化變電站中，MU的作用十分重要。

2 傳統(tǒng)繼電保護現(xiàn)場檢驗方法中的問題

現(xiàn)階段，在針對數(shù)字化變電站所開展的現(xiàn)場檢驗工作當中，所采取的檢驗方法主要可以歸納為以下兩種類型:第一，以常規(guī)測試儀設(shè)備作為信號發(fā)射中心，對測試儀所對應(yīng)的交流信號進行采集，并將其轉(zhuǎn)化為以*.etv、以及*.eta格式所儲存的信號，并將其傳輸至合并單元當中，由此完成繼電保護的現(xiàn)場檢驗;第二，建立在IEC 61850通信協(xié)議基礎(chǔ)之上，對保護、以及開關(guān)智能單元所對應(yīng)的動作信息加以接收，進而達到對整個動作過程進行控制與測試作業(yè)的目的。上述兩類現(xiàn)場檢驗方法存在的主要問題有:(1)僅能夠?qū)崿F(xiàn)對繼電保護裝置的單體性檢驗，無法將檢驗范圍擴大至整個二次回路當中;(2)無法實現(xiàn)對繼電保護系統(tǒng)當中，整組開關(guān)、以及聯(lián)動開關(guān)的試驗與檢驗。根據(jù)MU的作用和功能要求，應(yīng)用嵌入式技術(shù)設(shè)計的適用MU由以下幾個插件組成:電源插件、同步插件、數(shù)據(jù)采集與中央處理插件、通信接口插件、人機界面插件，模擬量采集與輸出插件作為選件可以根據(jù)實際應(yīng)用需要選配。在電力工程應(yīng)用中MU須同時具備兩種接口，采用1EC60044-8規(guī)范與保護裝置實現(xiàn)單向通信，采用lEC61850-9-1/2規(guī)范與測控和計量裝置實現(xiàn)單向或雙向通信。

3 基于無線同步繼電保護現(xiàn)場檢驗方法

基于無線同步基本原理，對數(shù)字化變電站繼電保護進行現(xiàn)場檢驗的基本工作原理可以概括為:在無線同步技術(shù)支持下，以主從設(shè)置為載體，對所處方位不同的裝置進行數(shù)據(jù)同步處理。與之相對應(yīng)的無線同步檢驗結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示(見圖1)。在應(yīng)用此種檢驗方法進行繼電保護現(xiàn)場檢驗的過程當中，需要覆蓋控制端設(shè)備、信號輸出設(shè)備。在對跳閘出口信號進行接收的同時，完成對相對應(yīng)跳閘信號的輸入處理。

圖1 同步檢驗結(jié)構(gòu)示意圖

結(jié)合圖1來看，在應(yīng)用此種檢驗方法進行數(shù)字化變電站主變繼電保護進行現(xiàn)場檢驗的過程當中，所對應(yīng)的具體檢驗步驟可概括為以下幾點:(1)無線同步檢驗裝置M一端放置于數(shù)字化變電站主變保護高壓側(cè)一次設(shè)備的接線柜位置，該檢驗裝置M段與流變輸出箱設(shè)備之間采取光纜線路方式進行連接，專用電纜線路與智能操作箱出口回路同樣保持連接狀態(tài);(2)無線同步檢驗裝置S端放置于數(shù)字化變電站主變保護低壓側(cè)一次設(shè)備位置，以主變保護系統(tǒng)既有的小型號采樣線實現(xiàn)與小信號輸出端子之間的可靠連接。同時，無線同步檢驗裝置S端所對應(yīng)的開入信號電纜需要實現(xiàn)與低壓智能操作箱的緊密連接;(3)現(xiàn)場檢驗過程當中，可針對無線同步檢驗裝置M端與S端之間的通信狀態(tài)進行自動性、且實時性的檢測。在確認兩臺裝置中間無線通信信號處于異常狀態(tài)的情況下，系統(tǒng)需要及時發(fā)出相應(yīng)的報警信號;(4)在無線同步檢驗裝置M端位置，分別對M端自身、以及S端所對應(yīng)的輸出值數(shù)據(jù)進行設(shè)置，確定相應(yīng)的同步觸發(fā)時間，并完成對相關(guān)指令的發(fā)送;(5)在無線同步檢驗裝置S端接收到M端所發(fā)出指令的基礎(chǔ)之上，按照指令內(nèi)容同樣完成對時間數(shù)據(jù)指令的設(shè)置處理;(6)在分別接受高壓側(cè)、低壓側(cè)信號基礎(chǔ)之上，以動作值為臨界點，將所發(fā)出的跳閘信號傳遞至智能操作箱當中;(7)無線同步檢驗裝置兩端同時對跳閘信號進行接收，并以無線信號方式完成傳遞(S端至M端);(8)由M端完成對信號的分析與處理，完成檢驗。

4 結(jié)束語

總之，在現(xiàn)階段數(shù)字化變電站所開展的試點工作當中，有關(guān)數(shù)字化變電站的現(xiàn)場調(diào)試工作還沒有形成必須的規(guī)范與標準，繼電保護現(xiàn)場檢驗的可操作性、可控性水平還比較低。合并單元MU作為過程層的主要設(shè)備，接收電子式互感器的輸出，是實現(xiàn)基于lEC61850標準的數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)，作用非常重要，其設(shè)計與實現(xiàn)也應(yīng)引起足夠的重視。

[1]郝宏升;宋立新;河南電力推廣數(shù)字化變電站技術(shù)[N];中國電力報;2009年

[2]科技檔案(65)數(shù)字化變電站研究[J];云南電業(yè);2007(06)