数字化变电站继电保护调试技术研究

数字化变电站继电保护调试技术研究

田祥红1任思舟2

（1.山东明达通电力科技有限公司山东济南250101；2.山东联合电力工程设计有限公司山东济南250000）

摘要：随着信息技术的快速发展，数字化变电站应运而生，与传统变电站模式不同，在数字化变电站建设运行中，要求采用新型技术措施加强变电站以及继电保护装置更新，而继电保护的调试则为数字化变电站正常运行提供保障。本文首先对数字化变电站继电保护系统进行介绍，然后对继电保护装置在数字化变电站中的应用模式进行分析，并对数字化变电站继电保护调试以及应用要点进行详细探究。

关键词：数字化变电站；继电保护系统；调试

引言

现如今，信息技术发展迅速，数字化变电站建设数量和规模不断扩大，能够有效提升供电稳定性。在数字化变电站规划建设中，需要应用各类先进技术和设备，同时还必须加强安全管理，保障变电站系统运行正常。继电保护装置是确保数字化变电站稳定运行的关键，因此，亟需对数字化变电站继电保护装置的调试以及应用进行深入探究，这样才能够充分发挥职能变电站继电保护系统的应用效益。

1、数字化变电站继电保护的优势

（1）数字化变电站的继电保护结构较为紧凑，占地面积仅为传统继电保护的三分之一，有利于节约土地资源；（2）数字化变电站的设备通常为工程预制化生产，其优势在于能缩短数字化变电站建造时间，节约生产成本以及建设成本，确保电力系统稳定性的同时提高企业经济效益；（3）数字化变电站继电保护相比传统继电保护而言，对环境的适应性极强，在地震多发和高海拔地区都可以正常使用，确保该地区居民的正常用电，保障人们的生活质量；（4）数字化变电站继电保护采用的信息技术可对整个系统进行管理和控制，自动化程度较高，能够实现无人变电站，节省人力成本的同时确保系统高效有序运行，当出现突发状况时系统会自发向控制中心报警，帮助工作人员及时采取措施排查问题并采取针对性措施解决问题；（5）数字化变电站继电保护产生的噪音较小，能够有效避免噪音污染。

2、数字化变电站继电保护的调试技术

2.1数字化变电站继电保护的调试阶段

2.1.1单体调试

近年来我国数字化变电站继电保护调试技术取得了较快的发展，但当前变电站继电保护装置无论是研发水平还是制造水平还处于不断完善的阶段，装置在现场运行时还存在许多不足之处，许多时候存在着无法对硬件进行更换及修改程序等情况，这就需要在对继电保护进行调试时需要与生产厂家联合进行。而且在调试过程中，调试人员需要重视继电保护装置的完整性，保证现场的继电保护装置能够正常运行。另外，单体调试过程中需要调试的项目较多，需要针对不同的项目进行一一调试，保证继电保护装置能够稳定的运行。

2.1.2单间隔调试

在对数字化变电站继电保护装置进行调试过程中，调试工作直接受智能终端、保护装置以及测控装置三者之间的通信情况影响，为了确保三者之间保持良好的通信状态，需要对单间隔进行调试，并做好上行和下行报文的监控工作。在具体调试过程中，可以任意选择一个测控装置和两个测控装置分别在满足五防闭锁条件下及违反五防闭锁条件进行相关操作，从而实现间隔防误闭锁功能。

2.1.3整组联调

在整组联调测试过程中，主要是检测GOOSE网、测试保护逻辑功能和遥控功能，而这其中以检测GOOSE网作为联调工作的关键环节。在调联GOOSE测试时主要包括GOOSE的报文测试、GOOSE的发布是否正确；GOOSE的订阅是否正确并相对应；将GOOSE的参数设置错误，检查一下看被测装置是否能够及时有效处理；检查GOOSE断链是否能够正常上报；检查GOOSE的发送策略，比如发送间隔和发送序号是否符合标准；装置固定以后，GOOSE的报文当前的数据是正确发送的，并且没有遗漏。

2.2数字化变电站继电保护的调试方法

数字化变电站继电保护的测试方法不仅改善了传统变电站存在的不足，还在传统变电站的基础上取得了突破发展。数字化变电站继电保护装置的测试分为采用传统继电保护测试仪和采用数字继电保护测试仪两种方法。对于采用传统继电保护测试仪，其原理是在电流互感器和电压互感器模拟器中加载传统继电保护测试仪所输出的电流和电压，通过电流互感器和电压互感器模拟器来把电压和电流的模拟信号转变成特殊的数字光信号。再把这些数字光信号送到合并单元中，并通过SMV交换机最终取得保护设备的作用。对于采用数字继电保护测试仪，其原理是直接输出数字化的电压量、电流量和开入量。同时读取出GOOSE出口报文测量保护动作时间，直接起到保护装置的作用。相较于传统的继电保护测试仪，数字继电保护测试仪不仅对测试流程进行简化，而且设备的测试效率有了大幅度的提升，并进一步精确了测试结果，可以说数字继电保护测试仪取得了较大的突破，优势十分明显。

3、数字化变电站继电保护测试技术的发展趋势

（1）数字化变电站继电保护技术在未来将具有高效的通用性，未来的数字化变电站继电保护测试发展趋势，是只需用通信标准IEC1580-9-2的应用网络进行数据传输就能对变电站中有效的测试采样值数据资源进行共享，继电保护测试的测试数据能以不同形式的报文对各种型号的设备均能进行输出，这两点的有效应用能达到数字化变电站继电保护测试技术的全国通用需求，将这两点广泛、深入的应用在国内的电力系统当中能使我国的数字化变电站电力系统健康、高速的发展。（2）未来的数字化变电站中的继电保护测试数据将具有准确的实时性，而要确保数字化变电站继电保护测试技术数据的及时性，需提升变电站中通信接口间的相互动作时间，因为数字化变电站的继电保护测试技术一般都是由采样数据打包、GOOSE报文发送、解析等流程所组成，而且数字化变电站中的每个通信设备之间的相互动作持续的时间越久，系统的性能和速度就会越差，而影响数据传输，数据传输时间的快慢也能直接反映数字化变电站继电保护技术装置的性能，所以只有保证每个通信接口间的数据传输速度才能保证数字化变电站继电保护测试技术测试数据的及时性和有效性。（3）在数字化变电站的有效运行中，变电站电力系统的可靠性同样非常重要，要保证电力系统的可靠性需提升继电保护测试数据采集的同步性，既数字转换装置和数字保护设备两者之间数据传输和继电保护测试装置数据传输两者的同步，与此同时还需确保继电保护测试装置的性能可正常运行，因为数字化变电站继电保护测试装置性能的判断，是由继电保护测试采集的电压和电流信号是否在相同采集点采集来确保的，数据幅值和相位的误差会降低数字化变电站继电保护测试装置的性能，严重时将造成继电保护装置系统的判断错误，所以，为了不造成变电站继电保护测试数据的误差而影响继电保护测试的正常进行，继电保护测试装置的性能需着重注意。（4）我国电力系统通过不断发展，数字化变电站中的设备在仿真装置上已经是六组电压、电流、十二路开关量的规模，未来的数字化变电站继电保护测试技术系统将越来越简便和高效。且数字化变电站继电保护测试技术在未来也将具有强大的规模性，今后的继电保护测试装置的系统将会有多个数字保护装置用以保证继电保护测试准确数据的顺畅输出和输入，同时也能为检测继电保护测试系统的性能提供有效数据，大规模的继电保护测试技术的发展也为我国电力系统未来的发展奠定了强大的技术基础。

结束语

综上所述，本文主要对数字化变电站继电保护的调试以及应用进行了详细探究。随着社会经济的快速发展，电力行业发展迅速，数字化技术、通信技术也有了很大的进步。数字化变电站的运行方式以及操作模式与传统变电站的差异较大，为了促进数字化变电站健康、稳定的发展，必须做好数字化变电站的继电保护调试管理，具体包括保护装置元件调试、通道GOOSE调试以及GOOSE调试，这样才能够保障数字化变电站系统可持续发展。

参考文献：

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[2]李聪.浅谈数字化变电站继电保护调试[J].居舍，2017（31）：134.

[3]张项，李坚，成竹.数字化变电站继电保护的调试方法分析[J].内燃机与配件，2017（20）：117.