智能变电站继电保护运维防误技术研究

[摘 要]当前，在“智慧电网”的建设背景下，电力系统中继电保护运维防误技术的应用越来越受到重视。文章对智能变电站中继电保护传输与维修过程中的运维防误技术进行分析，并通过实际案例进行说明，以期为智能变电站的安全、稳定运行提供参考。

[关键词]智能变电站；继电保护；运维防误技术；应用探究

[中图分类号]TM63 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2024）06–0046–03

Analysis of Intelligent Substation Relay Protection Operation and Maintenance Error Prevention Technology

SUN He

[Abstract]Currently， in the context of the construction of a \"smart grid\"， the application of relay protection operation and error prevention technology in the power system is receiving increasing attention. The article analyzes the operation and maintenance error prevention technology in the transmission and maintenance process of relay protection in intelligent substations， and explains it through practical cases， in order to provide reference for the safe and stable operation of intelligent substations.

[Keywords]intelligent substation； relay protection； operation and maintenance error prevention technology； application exploration

1 智能变电站概述

智能变电站一体化程度高，实现了智能运维、通信一体化，提升了电网整体运行品质与效率。对变电站进行科学的运维管理，是提升变电站整体效益的有效途径，是实现电力企业可持续发展的重要保证。

在智能变电站的运行中，继电保护工作中存在着一些隐患，具体而言：若继电保护的GOOSE防护装置发生漏投，保护设备就不能再对其他设备发出GOOSE信号，不能将指令传送到保护软压板，从而造成故障断联，保护设备也有可能发生移位等故障。在防护装置运行过程中，若切换器内的智能终端维护机器不能正常工作，仅在保护运行时才能以跳闸切断联系，会导致重大安全事故。若未将防护装置适当地置于检修盘上，则极易丧失其原来的作用，并需进行密封作业。

这些风险隐患的存在，不仅会对智能变电站的安全运行造成不利的影响，而且还会给整个社会带来较大的危害。因此，技术人员需要不断加强继电保护运维防误技术，促进智能变电站的稳定。

2 智能变电站继电保护运维防误技术的具体应用

2.1 运用主动式综合防误技术

智能变电站中，主动式综合防误技术可以在运行中对继电保护装置进行实时调节，并根据电压、电流等信息对继电保护装置进行进一步的控制。在实现APF的过程中，要考虑到多种影响因素，尤其是信息传递问题，必须有针对性地采用变压器保护，线路保护等措施。

2.2 运用硬压板防误技术

硬压板仅可人工进行，无法主动有效地预防差错。若在变电站继电保护运维工作中发现了不符合要求的情况，则可采用硬压板进行及时处置。但在实际应用这种方法时，维修硬压板可能会对其他装置造成影响，如果没有正确地重新设置硬键列表，OS会被锁住，严重时，还会造成危险的意外。所以，运维人员必须密切注意硬压板的具体位置，一旦发生不正常的现象，可以采取相应的对策，保证变电站的安全稳定。若是出现风险问题，采取相应的防范措施，规避“锁死”功能。该硬压板防误技术具有一定的防护功能，能对定位进行实时监测，并能周期性地读出硬盘的状况。一旦有异常迹象发生，应马上启动风险评价机制，采用合适的矫正行动，调整二次装置的运行状况，使主装置的运行协调一致。在此基础上，建立基于风险警报模型的人工调控方式，以便对辅机进行更好的配置，并建立相应的工作日志。

2.3 运维期间运用装置隔离防误技术

为防止发生事故，保证其他作业装置的正常运行，智能变电站继电保护运维期间必须将继电保护装置从整体上分离。在智能变电站中，二次回路由光缆接入代替，将所要传递的信息隐藏于光纤内，实现了二次回路的虚拟化。在正常情况下，二次回路的软电压是直接输入的，但是当软压板数目较多时，继电器的检修工作会变得不确定，并且可能发生时序误差等问题。所以在实际工作中，运维人员要对设备运行维修的详细情况有精确的认知，这样才能避免错误的操作，使设备处于最佳的工作状态。

2.4 就地操作调试中运用防误技术

就地防误技术旨在使运维人员工作简单化，防止误发控制指令。在全面分析各种防误因子时，防误技术措施可划分为3个层次：①在设备使用期间，操作者与运维人员要根据有关规范对影响因子进行运用，并对能够改善使用效能的各种因素进行全面的分析。②在实际操作过程中，有关部门应从某一特定的现象出发，针对具体的状况，采取相应的防范措施，使各装置间的相互配合达到最佳效果。③在生产过程中，操作者要对生产过程中所用到的各种自控技巧进行深入探讨，并根据这些技巧去做相应的工作。对于运维期间的问题，需要由运维人员通过综合监测系统发送的控制指令，使整块LCD显示屏亮起来，避免误操作。同时，运维人员也可以将相关的查询报告发送到监测系统，并依据错误检测准则对其进行评价。

2.5 建立防误规则库

防误规则库可划分为作业防误规则库、主动综合防误规则库、硬拷贝防误规则库、软拷贝防误规则库等，各种纠错规则库所含的规则也各不相同。以工作防误规则库为例，按照作业对象的不同，将其划分为输入与输出两类，只能在符合逻辑表达式的情况下才能正常工作，否则会被禁止。另外，防误规则库还控制着线路、变压器等设备的运行，可对这些设备工作状态进行实时监测，采集并传送给GOOSE网，然后利用网络对所得数据进行分析、归类、评价。当发生安全隐患时，防误规则库会立即向用户发送断线指令，从而直接进行保护。为保证电力系统的正常运行，在电力系统出现故障或其他安全隐患的情况下，必须在发现电网安全隐患的基础上，及时下达停电指令，降低电网事故对电网的冲击。

3 智能变电站的继电保护失效案例分析

3.1 事故描述

在事故发生之前，变电站A、B由XX线相连，330 kV主变与主变主变采用不完整串联回路，两组3322、3320及两组主变已拆下并进行维修。按照智能变电站的检修规范，制订了相关的安全防范措施。技术人员用两套设备维护硬压板把3320开关合并起来，而B变电站XX线保护启动3330开关和3331开关。1号变电站主变保护动作时，跳过高、中、低3个等级的断路器，造成较大的经济损失。

3.2 检修分析原因

故障发生后，运维人员经过检查，确认为XX线异常，A变电站由于出现异常，警示灯亮起，B变电站防护装置对合并单元及设备的变动进行报警。技术人员对A变电站的检修情况及对所收到的试验地点与设备的工作状况进行了分析，如果出现一致性指示，保护则有效，否则就会出现警报并锁定。在对变电站进行故障检修时，发现因检修情况不同而产生的保护互锁现象，B变电站的操作也发生了故障，导致A变电站的主备保护都脱离了三通开关，造成了更加恶劣的状况，不利于设备的正常运行。

由此得出，在智能变电站维修过程中，因人员序号次序不同，造成了二次安全措施的误实施。因缺少对各类变电站中压机组维修工作的深入分析，造成了预警信号与设备的快速响应，且不能及时做出科学的纠偏决策，导致故障不断扩展。

3.3 智能变电站的二次保护

为了保证二次安全措施的效果，必须做好智能变电站的改造，尤其是对已建变电站进行智能化改造时，更要重视二次回路、一次装置在各种情况下的检测。具体而言，在从智能化软压板机上撤出时，先确定其维修状况；在拆除各门电路时，务必检查电源是否正常，切勿直接打开。在维修GOOSE线路时，维修之前，应移去GOOSE的插口，并将软板接上。运维人员一旦发现SV回路，应立即停机，即在变压器装置停转、断线后，应尽可能快地将保护装置输出。在不断电的情况下，工作人员可以迅速地将软、硬压板进行拆卸清理，从而防止防误操作影响安全警示灯，从而降低了安全防范措施的缺失。同时，针对不同种类的板，需要按照各自的特点建立相应的数据库。在此基础上利用大数据技术，为运维人员构建可信的、智能化的数据库，以此提供信息资料的支持。技术人员要对智能变电站的各类故障操作及安全对策有较全面的认识，减少不良行为。另外，构建一套可靠的安全度量数据库，通过对比运维人员在运行过程中所出现的各种错误，从而能够迅速地找到问题所在，使变流器能够在最短的时间内恢复到最佳运行状态。

3.4 防误措施

为降低因保护装置锁定引起的变压器系统失效等事故，须对预防事故发生的原因进行分析，并制订出一套可靠的安全操作方案，以保证变压器的安全稳定运行。由于压力板的种类不同，其保护作用和智能程度也会受到影响，因此，必须按照工作状态、信号、维修、退出来区别对待。在此基础上，针对生产过程中存在的问题，完善流程措施，以减少事故的发生。智能变电站继电保护运维防误操作策略处理流程如图1所示。

因此，当出现该失效实例时，保护装置处于不确定状态，并启动故障预防策略；当执行默认的“SV接收软板泄漏”时，可以将异常板定位为“SV接收软板”；演示压板的工作原理，即接收来自软压SV的保护装置出口；检查设备是否处于工作状态，并指定可以发出操作命令。执行操作说明，即在SV保护装置的出口处使用柔性板，以避免功能保护锁引起的保护故障，并扩大事故范围。

4 结束语

随着我国电网规模的扩大，用电总量也随之增长。在智能变电站运行过程中，继电保护技术的研究和应用，将极大地促进电力行业的发展，同时也极大地影响着国内众多的传统产业。只有保证了电网的稳定与传输的安全，社会的可持续发展才能得以实现。

参考文献

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[2] 崔娜，崔科杰，顾吴垠，等.基于物联网技术的继电保护装置智能运维平台技术研究[J].电工技术，2022（14）：133-135，138.