智能站继电保护远程控制方案的设计与应用

胡华志 董世欢

摘要：随着我国电力系统的不断完善，变电站建设开始成为了电力行业所关注的重点内容，当前已经在变电站建设过程中融入了智能化技术，提高了变电站的工作效率，推动了电力行业的快速发展。在智能变电站建设过程中继电保护模式的改进成为了重点关注的内容，现阶段多数是以离线就地的操作模式实施继电保护，供电可靠性水平有所降低，人力资源和财力资源的投入较多。因此为了保证智能变电站的稳定运行、优化继电保护效果，需要针对智能变电站的特点设计远程控制方案，分析远程控制的原理和内容，以此来保证供电的稳定性和可靠性。

关键词：智能站继电保护;远程控制方案;设计与应用

引言

近年来，智能电网建设不断推进，使得智能电站出现在大众视野，逐渐在市场中广泛应用，电网进入了智能时代，工作人员可远程操作，减少了人力资源的投入，但在享受便利的同时，也伴随着问题。以往工作中，应用的技术可称为继电保护运维，所有工作都集中在现场进行，和现阶段的智能化技术存在差距。总结了变电站继电保护运检工作现阶段的难题，分为以下3项：①电网规模不断增加，继保人员与保护设备的数量存在矛盾。②智能变电站构造更加多元，二次运维方面需要专业技术人员加入，对工作人员的专业能力要求提高。③当变电站值守人员撤去后，难以在第一时间接收到信息，对故障处理的时间延后。

1整体思路

当今，在线现场情况监测、自动评估和纠正现实中的问题和错误等新兴的高科技手段，使现场信息随时随地都能完整准确地反馈。工作原理是快速分析电网中出现问题的位置，然后将问题提交给维修机，在屏幕上显示，然后具体分析并远程修复。这是一次质的飞跃，从需要先访问网站到现在为止，只需使用所需的工具就可以远程操作一切。只要需要实施继电保护和安装自动安全装置，就必须有明确的软消息信息。当这种软报文信息可以远程传输，并与设备和站内的保护变电站建立连接时，该保护站可在电力自动化系统运行下连接到保护屏障设备。只要两个设备之间的接触能够完成完整的操作过程，就可以进行远程控制。

2继电保护运行管控存在的问题

电力系统中元件发生短路或异常情况时，继电保护设备可以根据故障时刻的电气量进行逻辑分析并对一次设备发出控制命令，从而快速切除电网中的故障部分。继电保护设备的作用是保障电网的安全稳定运行，对其进行运检十分重要。实际工作中，继电保护设备的运检工作还存在以下问题。a）变电站远程运维问题。目前变电站已逐渐实现站内无人值守，这给运检人员带来了“距离远、监控难、响应慢”的问题，降低了运检人员的工作效率，一定程度上增加了运维成本。b）变电站远程管控问题。目前，站内继电保护设备的软硬件不断完善成熟，绝大多数情况下都能保证稳定可靠运行，但继电保护设备需长时间不间断运行，偶尔也会出现应用软件或系统崩溃问题。目前该故障的解决办法是运检人员直接到站内对故障设备进行重启电源操作，缺乏远程管控手段来快速恢复设备的正常运行。

3智能站继电保护远程控制方案设计

3.1变电站控制方案设计方式

在对继电保护装置进行远程控制时，需要同时满足调度主站以及站端的远程控制需求和在线控制需求，因此在对调度主站的控制方案进行完善后，需要针对站端在线控制模式进行设计。在进行站端在线控制设计时，可以将变电站综合自动化后台作为实施在线控制的重要平台，可以减少硬件投入，资金量具有较强的经济性。智能变电站所使用的为IEC61850协议，在进行网络数据通信的过程中不需要实施规约转换。该种方案和监控后台进行集成之后会处于安Ⅰ区的位置，能够保证系统运行安全性，避免远程控制出现问题。同时利用自动化系统可以让站端以及主站完成数据通信，可以加快信息共享效率。除此之外，还可以构建单独系统完成远程控制，或者使用智能变电站所设置的故障信息系统完成远程控制，但是两种设计方案的缺点较为明显，因此还是应当选择利用综合自动化后台作为在线控制的手段。

3.2远程控制总体方案设计方式

通过对上述内容进行分析，在对智能变电站继电保护远程控制进行方案设计时，需要将不同的功能集成到调度组在D5000系统内，使其可以利用SCADA模块落实各项功能的应用。变电站端的子站会使用后台对继电保护实施在线控制，利用104规约作为基本的通信方式。

3.3信息融合技术

此项技术定位于信息多源综合处理，它可以接收多个数据源，并在此基础上将信息融合、连接，为分析工作做好准备。该项技术加入变电站系统中，需要具備两个条件：信息采集的完整性和信息处理的实时性。变电站在运行期间，它的信息化系统主要由总线负责，连接着站控层和间隔层，系统内的所有数据经过转化和流动进入到总线，实现共享。一方面，系统内设有监视回路，各个其他节点的信息能够传送到总线，进行必要的监督。另一方面，总线得到的信息较快速，具有实时性的特点，那么主站也可以第一时间得到变电站的信息。

4继电保护远程运维系统智能应用

4.1保护交流采样状态在线判别

（1）抽样检查间隔。继电保护装置一般采用双AD采样，比较保护装置通过站控制层网络发送的双AD采样值，并通过组合保护装置的双AD采样一致性信息，评估动态CPU和保护CPU的采样数据一致性。双配置继电保护装置可以比较两组保护水平通过站控制层网络发送的采样值的一致性。（2）保护装置之间的抽样检查。当主要设备采用常规变压器时，连接到同一电流互感器不同绕组的保护装置的采样具有相互比较的条件。例如，线路保护、主变压器保护、总线保护和总线差分保护以及故障驱动程序通常使用不同的绕组，遥控维护系统可以水平比较这些保护装置发送的实时采样数据的一致性，以判断采样值是否正确。

4.2保护辅助检修

（1）二级安全措施。智能变电站用抽象的网络流代替传统的二级电缆，二级回路是一种无形的虚拟电路，给二级安全措施的实施和确认带来很大困难。如果维护作业中的安全措施没有或者实施顺序错误，很容易造成严重的电网事故。借助远程控制维护中心全景显示和二级安全措施知识库，可以自动生成特定安全设施维护的安全通行证。安全票实施过程中，运行维护中心还可以实时监控相关保护功能的实时状态，并发出相应的预警，大大提高二级安全措施的可靠性。（2）我们维修防护设备。当继电保护设备处于nos修复中时，由于缺乏信息，操作维护人员往往难以准确定位故障部位，需要携带大量备件。利用远程操作和维护中心的信息化优势，故障可以在电路板级别甚至端口级别进行本地化。同时，结合备件库存信息，甚至可以移动备件库存位置，这对维修人员快速修复故障设备、恢复电网正常运行有好处。

结束语

通过对继电保护远程管控技术的分析，可以看出最大的特点为“远程”，技术人员站在远程的角度上挖掘创新技术，因此继保运检工作有了新的内涵和保障，新模式代替了旧模式，在变电站控制方案设计方式、远程控制总体方案设计方式、信息融合技术管控方面得以体现。另外，此项技术的应用为运检人员提供了极大便利，改善了以往“两头跑”的现象，有更多时间分析事故，同时人员配置和电网规模的矛盾问题也得到了改善。

参考文献

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