智能变电站继电保护风险管控流程的研究与分析

陈 江宋 涛袁 月印 欣

（1.国网奎屯供电公司，新疆 奎屯 833200；2.国网新疆电力公司检修公司，新疆 乌鲁木齐 830002）

0 引言

智能变电站与传统变电站相比，继电保护二次回路由“看得见、量得着”电缆接线转变为网络信息流，由此为给继电保护工作带来了诸多困难[1-2]。随着新疆750kV超高压智能变电站的快速建设，继电保护专业人员经常直面智能化改、扩建工程二次系统安全风险问题，如何管控作业风险，制定相应措施正在成为研究热点。目前国内对于智能变电站继电保护改、扩建工程中安全风险尚缺乏有效的识别、评估和评价，对作业安全风险管控措施的正确性和可靠性尚没有典型的工程实践予以验证[3-4]。

本文基于专家系统对智能变电站的安全风险进行辨识、评估，创新性的提出了继电保护作业现场安全风险管控流程，解决当前检修企业风险管理问题，并通过750kV烟墩变合并单元、智能终端更换工作验证了该风险管控系统的有效性和可靠性。

1 改、扩建工程继电保护检修作业安全风险辨识

智能化变电站继电保护二次系统在更换、升级、扩建等工作中，如在部分老间隔或新增间隔上的改动，需要生成新的全站系统配置文件（SCD），然后相关配置的IED都要重新下装已配置的IED描述文件（CID），此时如何确保SCD版本的一致性，与其他正常运行设备通信的安全性以及如何进行试验保证保护动作的正确性等都必须有明确的规范。

智能变电站设备之间通信方式采用点对点或者组网方式，需要使用大量的交换机。一旦检修作业中误断交换机电源、误碰交换机端口，有可能对整个变电站自动化系统的正常运行带来极大的影响。这样，检修作业时自动化系统的网络通信风险管控就变得尤为重要。

对运行环节来说，合并单元、保护装置、智能终端、交换机等IED设备不再通过点对点的硬接线来进行跳、合操作[5]及上送重要信息，检修作业时明显的安全隔离点将不复存在，装置的二次安全隔离措施很大程度上将通过装置内的各种软压板实现，一旦这些功能压板、SV、GOOSE压板设置不当，将会造成极大的运行风险。因此必须对各类压板的操作有明确的操作规范标准来确保二次安全措施既全面又细致。

智能变电站保护装置、智能终端和合并单元以检修压板的组合表示不同设备的检修状态，在改、扩建作业时需要根据实际情况考虑检修压板的投退。

表1 合并单元、保护装置和智能终端之间的检修压板配合

本文采用专家系统进行风险辨识，其优点是简便、易行，在改、扩建工程检修现场容易实现。其缺点是受辨识人员知识、经验和占有资料的限制，可能出现遗漏[6-7]。因此需要大量继电保护专家对改、扩建工程检修作业前、作业中、作业后的动态、静态风险进行辨识，将隐患、风险点的辨识更加细致、具体。辨识出的隐患点、风险因素，为下一步评估作业安全风险等级、制定预控措施提供基础支持。

图1 基于专家系统的智能变电站检修作业安全风险辨识流程

总结专家系统对于智能变电站继电保护检修作业的安全风险辨识结果，结论显示影响变电检修作业的风险因素主要有前中期SCD文件管理，作业中的二次安全措施票管理，智能软压板、检修压板投退原则管理，网络通信设备管理4个方面。

2 改、扩建工程继电保护检修作业安全风险权重评估

针对上述4个方面的风险源开展评估，以每一种作业风险源可能造成的危险后果进行权重划分：A为发生人身、电网事故；B为发生通讯中断、遥控失败等一般事故；C为发生异常信号上送等轻微事故。以概率统计来表示，绝对不可能发生的事故概率为0，而必然发生的事故概率为1。然而，从系统安全角度考察，绝对不发生事故是不可能的，所以人为地将发生事故的可能性极小的分数定为0.1，而必然发生的事故分数定为1，可能发生也可能不发生的定位0.5，因此结合概率统计的安全风险辨识评估表如表2所示。

综合评价结果显示，在SCD文件，二次安全措施票，智能软压板、检修压板投退，网络通信设备管理4个方面中，SCD文件管理、二次安全措施票管理占据较大权重，而智能软压板、检修压板投退及网络通信设备管理占据次要位置。

3 改、扩建工程继电保护检修作业风险管控措施

为确保智能变电站改、扩建工程继电保护作业安全、高质，根据风险情况提出风险控制的技术措施。

1）SCD 管理环节

SCD文件作为智能站二次系统设计的核心，应严格明确设计、验收、运行管理的工作职责和界面分工，做到工程建设与生产运行的全面衔接。相关专业需变动SCD文件必须事先告知继电保护专业，征得许可后方能更改。

2）典型二次安全措施票，智能压板投退原则

编制智能变电站典型二次安全措施票及智能压板投退原则，修改二次运行规程，对作业中可能出现的异常情况写入标准化作业指导书和风险管控卡中，满足现场检修作业要求。

表2 安全风险辨识评估表

3）自动化通信设备管理

全站GOOSE交换机、装置、录波器、故障信息管理系统的IP地址、子网掩码、MAC地址等设备参数交换机等设备参数应全部纳入继电保护专业管理，交换机屏柜上粘贴端口图实对应表，并注明调试端口[8]。检修工作前后投入核对使用版本后，并要有简要的修试记录。

认真落实完各项保证安全的风险管控措施后，可以保证改、扩建工程检修工作安全、优质完成。

4 改、扩建工程继电保护检修作业风险管控实例

以750 kV烟墩变电220系统合并单元、智能终端更换工作为例，继电保护检修工作人员对作业现场风险点进行辨识，得出以下措施：

1）保护回路上实施多重安措，有明显电气断电的电气回路执行单重安措。

2）做好智能组件柜内的安措，防止运行设备误动。

3）检修过程中检修压板、智能软压板等严格按照典型投退原则执行。

4）如需要拔插交换机、光纤端口，需认真记录原始状态。

5）严格执行标准化作业指导书，风险控制措施卡中的控制措施。风险辨识评估后采取切实有效的风险管控措施，保证了此次更换工作顺利完成。

5 结语

随着新疆智能变电站的快速发展，改、扩建工程现场继电保护作业安全风险管控措施已经成为企业持续发展的基石。本文研究了智能变电站继电保护检修作业安全风险辨识、评估和控制的技术，提出了智能变电站继电保护检修作业风险辨识、风险评估、落实相应的安全风险管控措施。本文通过750kV烟墩变合并单元、智能终端改造工作验证了安全风险管控流程的有效性和可靠性，为电网的安全稳定运行提供了保障。

［1］国家电网公司.国家电网公司供电企业安全风险评估规范[M].北京:中国电力出版社,2008.

［2］谭忠富,李晓军,王成文,等.电力企业风险管理理论与方法[M].北京:中国电力出版社,2006.

［3］易永辉,曹一家,张金江,等.基于IEC 61850标准的新型集中式IED研究[J].电力系统自动化,2008,32(12):36-40.

［4］孙一民,李延新,黎强,等.分阶段实现数字化变电站系统的工程方案[J].电力系统自动化,2007,31(5):90-93.

［5］高翔,张沛超.数字化变电站的主要特征和关键技术[J].电网技术,2006,30(23):67-71,87.

［6］张文泉,胡庆辉,张爱军.电力企业全面风险管理探究[J].电力技术经济,2007,19(2):61-65.

［7］张跃丽,陈幸琼,王承民,等.智能变电站二次系统可靠性评估[J].电网与清洁能源,2012,28(11):7-12.

［8］童洁,陈晓刚,侯伟宏.智能变电站不停电电力系统继电保护校验技术[J].水电能源科学,2012,30(7):218-221.