220千伏智能变电站继电保护调试关键问题及措施

禹超

摘要：智能变电站迥异于传统综合自动化变电站的软硬件结构对继电保护专业运维能力提出了全新挑战。本文针对某供电局220千伏智能变电站继电保护运维实践中出现的一些关键问题，提出可靠解决方案，为今后智能变电站继电保护调试工作提供参考。

关键词 智能变电站;直采网跳;继电保护;调试

一、引言：

随着我国智能电网技术飞速发展，智能变电站经规划试点实践成功后已进入大规模推广阶段，“十三五”期间我国预计将建设8000多座智能变电站，不久的将来智能变电站将全面取代传统变电站。

智能变电站，通过集成、环保和先进的智能设备，实现全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化，在实现信息采集、控制、保护和计量等基本功能之外，还能支持电网自动调节、控制、在线分析决策、协同互动功能，提升电网集约化管控水平，也便于后期升级维护和扩建。在致力于功能完善、效率提升之余，安全更是智能变电站首要考虑因素，新型智能设备全场景下运行的可靠性、一次设备与二次设备的配合度、后期维护的便利性等很大程度上决定着智能变电站的发展方向。

二、智能变电站的继电保护调试的常见问题及对策分析

1.合并单元采样同步可靠性问题

合并单元收集不同电流、电压互感器采集的模拟电气量，通过数据同步处理转换成数字量经光纤按规约统一格式传输给各二次设备使用，主要分网络传输（也称网采）和点对点传输（也称点采）两种传输方式，由于点采方式的光纤链路繁复，因此网采模式更为推广。然而在现场实用中发现，网采模式的合并单元出现采样同步故障的频次比较高，不仅耗费大量的人力物力难以根治，还影响到电力供应可靠性。

随着220千伏熙悦变与松厦变相继顺利投产，直采网跳的模式已取代网采网跳模式被确定为南方电网成熟的220千伏电压等级智能变电站标准模式。直采网跳模式，指交流量采样同传统变电站一样从常规互感器经二次电缆采集，而开关量信号采用GOOSE网络经光纤传输，其中断路器、刀闸、主变压器等一次设备的测量和控制功能通过智能终端实现，这种模式杜绝了采样不同步问题、确保了可靠性。

2.作业安全措施的统一规范性问题

传统变电站的二次设备彼此相互独立，交流采样回路可通过端子排隔离、出口回路可通过硬压板投退、电缆芯解线隔离，形成明显且可靠的物理断开点。智能变电站大量采用光纤代替二次电缆（如下图所示），多个电回路集成于小小一根光纤，与电回路端子对应的是软件中的虚端子，便于监测但实施作业安全措施却要复杂得多，实施不当则影响到运行中设备功能。

一方面，断开保护至过程层交换机的光纤可以实现该保护的物理隔离，但也隔离了跳闸功能和外部开入，无法开展整组传动、开入信号检查等多项检验;另一方面，若连上光纤，则需落实防止误动运行设备的安全措施，比如跳母联或旁路、闭锁备自投等，因此需要退出联跳其他运行设备的GOOSE发送软压板。而检验保护跳闸出口矩阵时，如果不投入GOOSE发送软压板则无法验证，因此整组传动与跳闸矩阵检验的试验安全措施条件存在矛盾，前者必须退出GOOSE发送软压板以防止误动运行设备，后者必须投入GOOSE发送软压板才能实现。

3.调试仪器与试验方法的选择

由于智能变电站保护、测控等智能IED采集的开关量信号是通过光纤网络传输，因此难以通过解线或短接等传统方式来模拟;而直采网跳模式的智能变电站保护设备仍需按传统方式完整验证电气量采样回路的正确性。

图2所示为直采网跳模式下基础的继电保护调试接线，但对于不同调试环节应采取不同接线调试方式。首先，保护单体逻辑及跳闸矩阵等调试应断开至过程层的光纤，用独立多模光纤将数字继保试验仪直连于保护，用GOOSE开入模拟状态量，解析收发报文正确性;其次，整组传动调试应连上至过程层的光纤，退出联跳其他运行设备的GOOSE发送软压板，使用常规继保试验仪进行停电间隔的传动试验。由上述可见，智能变电站的调试方法操作复杂性高，需有规范的调试方案文件作指导，规范作业方能避免漏检遗留隐患。

4.光纤维护问题

智能变电站光纤链路结构复杂，光纤传输数据量大、传输速度快，但纤细易损，若光纤验收维护不到位会给后期运维带来很大不便。安装时应对每一条光缆做好防护固定措施，定期维护;针对光纤的弯曲较大的区域，添加保护屏的储纤盒;对光纖加保护套防尘防灰，做好光纤标识管理，明确各光纤编号、用途及走向;定检时做好光纤头、光口清洁，防止光头和光口的损坏;投产前定置好全站光纤链路图，建立运维一本账，防止SV、GOOSE信息因硬件故障而中断时，快速的定位检修。

5.加强智能变电站网络共享体系

保护厂家的标准不统一使得各厂家技术支持人员由于对于其他设备的配置原理不熟悉，在调试过程中常遇到不同厂设备之间通信错误等难题，不能快速解决。因此智能变电站必须建立系统、严谨和高效的调试流程，多方厂家共同联合调试，并建立技术资料信息共享，提高整个调试流程的工作效率。

二、结束语

根据智能变电站继电保护运维中积累的经验，对220千伏的智能变电站的继电保护调试过程中所遇到的关键问题进行整理和分析。剔除调试过程中的不安全因素，以提高智能变电站继电保护调试工作效率，形成系统化、规范化的智能变电站继电保护调试方法。

参考文献

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