智能变电站继电保护系统调试

智能变电站继电保护系统调试

李祥玺

国网山西省电力公司吕梁供电公司 山西省吕梁市 033000

摘要: 众所周知，在电网发展中，智能变电站的地位不言而喻，现如今已经被投入到全国范围内使用。本文根据当前智能变电站实际建设的情况，对智能变电站继电保护系统调试进行了详细探讨，希望能够有一定的参考价值。

关键词：智能变电站；继电保护系统；调试

引言

科学技术的不断发展带来了智能变电站的不断进步，在技术集成方面，智能变电站优于传统变电站。智能变电站正在步入智能变电站领域，这就需要在进行设备运用中，做好集中的信息处理，提升变电站的信息资源共享，智能变电站继电保护利用变电站内部系统设备和配置文件，以信息共享为契机，完成继电保护的调试。这就需要提升智能变电站继电保护系统调试，不断的发挥智能变电站的智能设备功能，做好继电保护的调试工作能够优化变电站的安全性能。

1智能变电站结构

IEC61850是电力系统自动化领域全球通用标准，它规定了从产品设计制造、工程集成、项目管理、设备运行维护等项目环节中信息交换的标准化方法。IEC61850标准体系通过对变电站自动化系统对象的统一建模，采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口，解决了变电站自动化系统设备的互操作性和协议转换问题，使变电站自动化设备具有自描述、自诊断、即插即用等功能，使不同厂家的设备实现无缝连接，方便系统集成，降低工程造价。

对于智能变电站来说，其组成部分主要包括有过程层、间隔层以及站控层。其中，站控层设备主要包括监控主机、操作员站、数据通信网关、数据服务器和综合应用服务器，过程层大多被用于对电气数据以及设备运行相关参数进行检测和统计，并有效执行操作控制作业等；间隔层所具备的作用是汇总此层中各项实时数据信息，且做好一次设备的保护与控制工作。站控层则重点是针对全站所有设备实行监视控制、交换信息以及告警操作，同时完成对数据进行采集监控和保护管理等。这样的三层结构，基本都通过光缆抑或是以太网等紧密联系起来，让信息采集、处理与执行等环节变得更加便捷。间隔级设备采集本间隔内一次设备的信号，对一次设备进行控制和操作，并通过站控级设备向站控级设备发送相关信息，接收站控级设备的命令。站控层对全站一、二次设备进行监控，并与远程控制中心进行通信。

2智能变电站继电保护系统的调试方法

2.1调试条件

网络是连接智能变电站继电保护系统的核心。以网络为基础进行数字信号的传输，在二次回路中，采用光缆连接代替点对点电缆，因此调试方法发生了一定的变化。在现场调试前，首先系统和设备已完成安装，其次一次设备和自动化系统需进行的二次电缆施工已完成，网络设置安装和通信线缆施工已完成，最后现场交直流系统完成施工，满足各项条件。

2.2通用检查

继电保护系统调试阶段应主要检测互操作和运行检测。了解这两方面存在的问题，并采取有效的更正措施，确保继电保护系统可保持平稳运行。通用检查是首要步骤，主要对外观、电源、通信接口、软件版本、通信报文等进行检查，其中外观、电源、软件版本的检查与传统的检查方式相同，不同的是增加了通信接口和报文检查。通信接口检查过程中，要先确认种类和数量与要求是否相符，然后对光纤端口发送功率、最小接收功率等进行检查。通常，发送功率应在-20~-14dBm;接收功率则在-23~-14dBm;最小接收功率不超过-30dBm｡通信报文检查主要对GOOSE报文发送帧数及时间间隔进行检查，将待测设备和计算机连接，抓取通信报文进行检测分析。

2.3合并单元检查

MU检查包括MU发送SV报文检验､对时误差､同步性能､状态监测等内容｡在发送SV报文检验方面,主要对丢帧率､发送频率进行检验｡利用光猫连接MU和计算机,对SV报文进行抓取,然后检验分析｡在对时误差测试方面,主要对合并单元进行测试,通常的误差最大值要控制在1μs以内,外部同步信号消失后MU满足4μs同步的精度要求只需10min｡在输入电流电压信号的同步检验方面,要对MU失去并再获取同步信号造成的SV报文误差进行检验,断开MU 外部对时信号1min后再连接,然后分析和记录SV报文｡在检修状态测试方面,SV报文检修品质应能准确反映检修压板的投退,对检修压板进行投退后抓取SV报文,对“test”位置进行分析，确认位置是否正确，然后观察装置面板。在电压切换和并列功能检验方面，主要确认其是否正常。

2.4自动装置检验

继电保护检查内容很多，包括交流精度检查、采样值失真试验、虚拟终端信号检查、采样值传输异常试验、整定值整定等，交流精度检查和整定值整定可参照相关标准。维护条件试验可采用与mu相同的维护条件试验方法。在采样值质量位无效测试方面，若累计无效标识数超出允许范围，则误动保护功能瞬时可靠锁定，无关保护功能正常，恢复后开启锁定。如果采样值数据识别异常，停电时不会出现统计信息丢失的问题，报警方式为瞬时锁定延时。通过数字继电保护测试仪进行检验，对部分数据品质位进行无效设置，模拟MU发送采样值出现品质位无效的情况｡在采样值畸变测试方面,对MU 双A/D的应用情况进行检查,采样值一路发生畸变时,保护装置应正常动作｡利用数字测试仪进行检测,对MU 双A/D中保护采样值部分数据进行模拟，畸变数值比保护动作定值大时品质位有效，模拟一路采样值出现数据畸变的情况。在采样值传输异常测试方面，采样值传输异常会造成装置接收通信延迟或者MU间采样序号断开、采样值错序等情况，保护功能应可靠闭锁，这些异常都在保护设定范围的情况下或者恢复正常的情况下，对于保护区内的故障，保护装置可靠动作没有进行跳闸报文的发送；对于区外故障，保护装置不应误动。针对该问题，可利用数字继电保护测试仪对采样值数据进行调整，使其按时发送，同时也可对采样值进行调整，以此来增大采样值通信演示，改善各种异常情况，同时对保护区内外故障进行模拟。利用保护装置和数字继电保护测试仪进行通信断续测试，发送SV信号,通过调整通道采样值发送延时､删掉部分采样值的方式进行测试｡在虚端子信号检查方面,检查其是否按图纸进行配置,功能性是否符合设计要求｡利用数字继电保护测试仪进行检测,通过模拟开发出功能保护设备,发出GOOSE开出虚端子信号,对报文进行抓取分析,判断GOOSE虚端子信号的发送有无错误｡利用数字继电保护测试仪发出信号,通过相应的保护设备面板显示内容判断信号的接收情况｡利用测试仪发送SV信号,根据面板显示判断SV信号的接收情况。

结束语

智能变电站继电保护是快速阻断停电、恢复电力运行的关键。寻求一种高效的继电保护调试方法迫在眉睫。继电保护调试系统充分利用变电站运行数据，实现全站联调；和人工调试相比较而言，该系统调试效率更高，调试步骤更简单，节省人力资源，不断提升了智能变电站的运行效率，进而提升了电力运行的效率。

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