朱皓 王銀 王磊 黃力 劉志斌 趙圓圓 梁戟 黃松

【關(guān)鍵詞】智能變電站;風險分析;斷路器;傳動實驗

【中圖分類號】TM63 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）05-0040-03

0 序言

隨著智能變電站的不斷發(fā)展，智能變電站設備檢驗工作不斷增加，傳統(tǒng)的繼電保護檢驗方法已經(jīng)不能適應智能變電站的要求。我們必須根據(jù)智能變電站的特點，探索出一套行之有效的智能變電站繼電保護設備檢驗方法，從而滿足工作的需要。在檢驗智能變電站內(nèi)的數(shù)字化繼電保護設備的過程中，必然要進行斷路器傳動試驗，用以檢驗電網(wǎng)發(fā)生故障時，繼電保護設備能否正確隔離故障，避免故障范圍擴大。本文對智能變電站繼電保護傳動斷路器試驗方法進行簡單的分析。

1 風險分析

智能變電站中，無論是“直采網(wǎng)跳”模式（如圖1所示）還是“網(wǎng)采網(wǎng)跳”模式（如圖2所示），各電壓等級母線電壓均通過母線合并單元采集，再由母線合并單元將數(shù)據(jù)傳送至過程層網(wǎng)絡或級聯(lián)至各間隔合并單元。繼電保護裝置、測控裝置通過過程層網(wǎng)絡或本間隔合并單元采集裝置采集所需要的母線電壓。

為了保證供電可靠性，在對智能變電站的繼電保護設備進行檢驗時，一般是逐一對其進行停電檢驗，因此當對某一間隔的保護裝置進行檢驗時，母線合并單元繼續(xù)運行，為其他運行設備提供二次電壓數(shù)據(jù)。間隔合并單元采集的數(shù)據(jù)除了提供給本間隔保護裝置外，還要提供給母線保護裝置、備自投裝置等其他二次設備。因此，若我們直接在母線合并單元、間隔合并單元處通入模擬量或數(shù)字量時，首先母線合并單元必須退出運行，其次除本間隔保護裝置外，其他設備（例如備自投、母差保護裝置等）也會采集到通入的交流量，特別是在“網(wǎng)采網(wǎng)跳”模式下，造成運行設備的異常，誤傳動運行斷路器的風險非常高。

保護裝置的GOOSE開出，除了發(fā)送至本間隔智能終端外，還可能會涉及其他運行間隔，例如主變保護裝置除開出至主變?nèi)齻?cè)斷路器外，還可能開出至小電源線路斷路器[1]，這也存在很高的誤傳動運行斷路器風險。

2 試驗方法

為了規(guī)避上述風險，高質(zhì)量地完成保護裝置檢驗工作，根據(jù)智能變電站的特點和數(shù)字化繼電保護測試儀的優(yōu)越性，智能變電站數(shù)字化保護設備的光纖收發(fā)相互獨立，數(shù)字化繼電保護測試儀能夠單獨地發(fā)送和接收GOOSE信號，而且數(shù)字化繼電保護測試儀能夠分別模擬保護設備、合并單元和智能終端，綜合考慮這些因素，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，我們制訂了斷路器傳動試驗方案，具體步驟如下。

（1）可通過圖形化SCD文件解析軟件[2]，對全站SCD配置文件進行全面檢查，查看所有接收被測保護裝置的GOOSE開出的IED設備配置是否正確，查看過程層交換機的配置，檢查其VLAN劃分是否正確，在確定其正確性的基礎(chǔ)上，這里要特別注意，因為GOOSE信號占用網(wǎng)絡帶寬并不大，多數(shù)智能變電站的建設過程中并不對GOOSE進行VLAN劃分，但是GOOSE信號十分重要，直接關(guān)系到斷路器能否正確動作，所以我們要求在對交換機進行VLAN劃分時，必須同步考慮GOOSE信號的VLAN劃分，這樣可以為GOOSE信號的正確傳輸提供多一層保障，在此基礎(chǔ)上進一步試驗。

（2）拔下保護裝置連接系統(tǒng)的光纖，確認只有與其有關(guān)聯(lián)的設備發(fā)出“GOOSE斷鏈”報警，符合SCD文件解析結(jié)果，然后按照圖3接線，用數(shù)字化繼電保護保護測試儀對保護裝置進行采樣、邏輯試驗。試驗過程中詳細記錄保護裝置的GOOSE開出，并與SCD文件及虛端子圖（列表）進行比較，確保保護裝置的GOOSE開出符合保護邏輯，GOOSE開出點符合設計要求，與試驗預期一致。通過退出我們不需要的GOOSE出口軟壓板的方法，屏蔽不需要的GOOSE命令，并用試驗驗證，這樣一來，我們對保護裝置的邏輯和出口就進行了全面的驗證，確保之后的傳動斷路器試驗不會誤出口至其他運行間隔。

（3）拔下間隔智能終端上連接系統(tǒng)的光纖，確認只有與其有關(guān)聯(lián)的設備發(fā)有“GOOSE斷鏈”報警，然后按照圖4進行接線。用數(shù)字化繼電保護測試儀模擬保護裝置在之前試驗中開出的GOOSE跳閘命令，開出GOOSE跳閘、合閘命令，傳動斷路器，驗證智能終端能夠根據(jù)保護裝置發(fā)出的跳合閘命令正確動作，檢驗斷路器動作行為正確，因為智能終端與斷路器之間的聯(lián)系仍為傳統(tǒng)方式，所以其二次回路的檢查與傳統(tǒng)方式一致[3]。

（4）在上述試驗都正確的前提下，我們可以充分利用保護裝置、智能終端收發(fā)獨立的特點，拔下保護裝置連接系統(tǒng)的“收”光纖，按照圖5接線。用收發(fā)獨立的數(shù)字化繼電保護試驗儀模擬母線合并單元、間隔合并單元給保護裝置通入交流量，整個過程不會將模擬量信號通入交換機，因此其他IED設備不會感受到試驗模擬量，從而避免試驗交流量數(shù)據(jù)發(fā)送給其他二次設備，造成運行保護裝置誤動作，接下來按照傳統(tǒng)試驗方法進行斷路器傳動試驗。

3 試驗方法分析

該方法重點在于：在確保SCD、VLAN劃分正確的基礎(chǔ)上，將保護裝置、智能終端與系統(tǒng)隔離，分別對其發(fā)送、接受GOOSE命令的正確性進行獨立驗證，從而確保保護裝置的出口命令不會導致其他設備的不正確動作，之后充分利用保護裝置、智能終端收發(fā)獨立的特點，用數(shù)字化繼電保護測試儀給保護裝置提供交流量數(shù)據(jù)，不干涉保護裝置通過過程層網(wǎng)絡發(fā)送GOOSE命令，從而驗證保護裝置出口鏈路的正確性。

整個試驗過程，雖然利用數(shù)字化繼電保護測試儀做了兩次試驗，但是整個試驗過程不會影響其他非檢驗設備的正常運行，也不必花大量的時間對運行設備進行有效的隔離，智能變電站設備二次安全措施大大簡化，同時對保護裝置到智能終端的出口鏈路進行了完整的檢查，對出口邏輯的驗證非常全面，現(xiàn)場工作的安全性和工作效率都有較大的提升。

4 結(jié)語

智能變電站二次設備的檢驗是一個較新的技術(shù)領(lǐng)域，繼電保護人員只有對智能變電站技術(shù)有著深刻且理性的認識，才能高效、安全地完成工作任務。我們利用上述方法完成了部分智能變電站繼電保護設備的定檢工作，現(xiàn)場實際應用的效果令人滿意，為今后的工作積累了經(jīng)驗。在今后的工作中，我們還需要不斷摸索、科學分析，不斷完善各種試驗方法。

參 考 文 獻

[1]趙繼維，張禮波，朱皓.智能保護裝置對綜自設備跳閘方案的改進[J].貴州電力技術(shù)，2015（8）：59-60，58.

[2]王磊，黃力，張禮波.智能變電站失靈保護二次回路的可視化數(shù)字圖紙建模方法[J].機械與電子，2020（4）：28-32.

[3]朱皓，王磊，張禮波.數(shù)字化變電站雙重化智能終端電氣防跳功能完善[J].貴州電力技術(shù)，2015（4）：59-60，63.