试论智能变电站继电保护检测和调试技术

葛锐

（国网淮安供电公司,江苏淮安，223001）

1 智能变电站继电保护的相关概述

智能变电站是将计算机、智能算法和现代计算机技术等多项科技综合运用在一起而取得的结果,目前我国正大力提倡变电站的智能建设,与传统变电站继电保护体系相比,有着非常明显的特点。智能变电站中具有智能化一次装置,且结合了感应器与智能终端,可以对信号进行实时地收集和管理,从而真正达到信息化数字技术,同时也在原有技术的基础下进一步增强了智能管理功能,可以与电子设备建立通讯功能,对智能变电站的设备可以实现自我检测,变电站中的智能一次装置主体有电流互感器、线路以及变压器等,这些装置均可以完成自动化功能。当下智能变电站在目前的发展阶段中大部分使用的都是二次设备,在变电站中增设了维护和检测设备,以便完成某些特殊的功能。要使整个系统的性能达到最佳,并进行信息化集成,就必须采用更高级的网络通讯功能,以便于完成二次设备联网。而在智能变电站基础上将一次设备和二次设备整合,并利用硬件单元进行变电站的检测和维护,以便于实现信息系统的统一资源共享。

另外，智能变电站的总体效率会比传统变电站高出不少,并且还能够做到对智能变电站的即时监测,即当出现故障时该变电站就能够迅速反应过来,这不但可以减少经济损失,同时还可以在较大程度上提高变电站的效率。从另一层面考虑,虽然继电保护系统本身对于变电站的安全工作也具有一定的影响与重要性,但随着变电站的进展,它也会发生变化,所以,传统的继电保护系统也已无法适应智能变电站的发展要求[1]。

图1 传统变电结构和智能变电结构的区别

2 智能变电站继电保护检测

2.1 设备的检测

虽然当下我国的智能变电站的检测方法有许多不同的测试类型，但这些测试类型下的都有一个统一的目的，便是希望通过智能变电站继电保护检测来提高变电站的使用寿命以及工作效率。所以，在对智能变电站进行保护监测时需要仔细的做好各项相关工作，不仅要在检测时挑选好内部系统安装工具、组成单元、继电保护工具等器械，更需要在检测开始之前做好各项准备工作，例如检查好每一处仪器相对应的数值是否正确，每一项系统的工作状况是否合格，待仔细确认无误后，才能够对变电站进行检测试验，最后再将检测合格的智能变电站继电保护设备进行使用。

2.2 发电机、变压器的检测

在工作上，如果想要确保智能变电站的各项功能正常使用，需要注意的第一点便是按照要求，正常、合理的使用变电站设备，同时，在继电保护检测设备开始使用之前，要实现检验好设备的质量，确保无误后才能放入到正常工作中使用。在日常对智能变电站的变压器、发动机等设施进行检测和调试时，工作人员要确保运用科学的检查方法和调试技术对这些实施进行检测，只有这样才可以验证设备是否达到了能够使用的正常标准，发挥其正常功能。另外，在检查变电站的变压器时，还要额外检查一下其是否在工作中的使用许可，并注意是否经过了实际电压测试的相关要求。

2.3 装置动作值及动作时间检测

一般情况下,智能变电站内配备的保护装置都会在电器设备发生故障情况以后及时完成故障状态控制管理工作,目的是在于提高变电所的安全管理工作水平,但实现这一作用的前提就是需要先确定好安全保护器的动作时间和动作位置,都可以保持在最佳状态。对于保证调研项目管理实际工作的顺利开展,工程技术人员必须做好对变压器和保护装置各环节内容的测量,在实际管理工作中,应该采用数字继电保护检测仪来增强装置的电流和压力,并要注意观测指示板上的数据,接着又要将其数据和维护检测仪上显示的技术参数加以比较,并仔细地记下在该设备正常运转时,所产生的动作时间以及动作值。

3 对继电保护系统调试的分析

3.1 系统的调试环节

继电保护控制系统是确保智能变电站安全可靠、运行安全可靠的关键,因此,常需要对系统进行整机调试,继电保护控制系统检测的过程中,通常会通过光缆为媒介来检查智能测量器和控制箱之间的进入与出口方法,为智能变电站控制系统带来有效信号支持,在闭环测试状态下要实现对智能操控箱信号的直接接入,继电保护控制系统的调整时必须有合并单元和互感器的正确配置方可进行调试,根据此,具体调试方法主要为设备接口上的直接检测、交换机接口的检测二类,前一类检测时需对设备用光钎进行插拔,虽然检测较精确,但光纤头易损坏,后一类则并不需要光缆的直接插拔,但有时需要其他设备的投退运行,以减少造成错误率,而且在特殊条件下交换器设置也需要变更。另外，传统的检测仪表和智能操控箱依然可以通过电缆输入和输出等方式来实现,该方法的运作也就直接给智能保护系统带来了一定的信息,而且还可以做到同时收到智能操控箱信号等。为更好地与合并单元进行协调,当工作人员在采用传统测试仪时,其就一定要把测试互感器应用于其中,而且二个电缆接口测量值也一定要在标准范围之内。在实际工作中,合并单元检查也涉及变压器的检测范围、保护系统检测范围等,而继电保护系统检测则是直接在设备端口进行的检查,在这样的状况下,光纤设备很有可能出现变动,但是如果所得测量结果是正确的,就可以发现明显的断裂。当对于已运行操作系统进行调试时,如果工作人员直接将交换机接口进行了配置更改,那么对操作系统的调试工作也就一定要直接在终端完成,如此方可完成以后的相应操作。

3.2 安全隔离措施的检测

可以发现,由于变电站所发出的信息一般都是通过互联网进行传播的,所以检测人员在对变电站进行调试和检测时，若是想要避免人为因素对变电站工作产生影响，却高效的办法就是合理建立安全隔离网[2]，一般来说，保护变电站的，网络工具有两种，一种是软压板，另一种是光缆，因为软压板能够记录大量的网络信息，当对软压板进行维修或变电站出现故障时，软压板会以发送网络信息的形式发出，带有维修状况的信息，而且还可能直接地收到修理状况报文以及装置的不使用状况报文等。值得指出的是,对软压盘的投退检测通常是要求以软件可靠性来作为要求的,因此如果出现了明显的断缝,那么工人们就必须通过光纤线来实现交换消息,并要求工人对相应连接线进行插拔,这样便能够在很大程度上保证了检测过程的质量安全性。

3.3 通道系统

在完成光缆信道设计调试时,要首先检查光缆路径,以保证其能够正常工作,并检查光缆路径,以确定纵联信道技术的基本参数在其参考范围之内。同时还要经过清理光缆头,对各元件设备也一定要有安全的连接措施,并要求连线正确,隔离了各种接地网。在调试过程中,还必须同时调试复用的光缆信道和光缆连接管道,在完成设计调试其技术参数特性以前,还必须测试设备的发光输出功率,检查信道的插件参量值,同时必须测试光缆的收信效率,以检查其收信裕度。在测试通信通道的通信时钟时,每一侧识别晶片和本侧识别晶片上的参数值都必须要一致,如其中出现了一些偏差,就必须通过数值换算,如此可以确保信道中有关电子元器件装置的正常工作,并确保其指标一致无误。

3.4 GOOSE系统

在开始调试GOOSE系统前，要先进行科学配置，并了解GOOSE系统的报文统计和设备的数据通讯情况。这一系统的设备中有一种信号警报功能的设置，系统一旦发现其设备的参数配置和其预设的参数出现不相匹配的情况，或发现GOOSE-A/B网有断链的问题，甚至发生网络风暴警告，此时系统内部的警报功能就会启动，进行自动报警。在报警后，GOOSE系统就会直接将故障信息发送到智能变电站的继电保护调试中心，在收到警报后现场管理人员和数据参数调试技术人员就会进行系统的重新配置和调试，最终保证设备的正常运行和参数显示的准确性。因此，在整个继电保护的调试过程和装置应用中，GOOSE系统可以保证八个不同数据参数调试模块同时进行工作，通过继电保护的智能化操作可以有效的避免变电站继电保护装置运行中的问题，防止发射板推出影响系统继电保护的正常运行。

图2 GOOSE系统

4 对智能变电站继电保护的检修原理

4.1 智能变电站继电保护的各类保护设备

4.1.1 继电保护设备

工作人员在对智能变电站进行保护测试之前，要根据现场情况进行一定的准备工作，这样的目的是避免人为因素对智能变电站产生影响，从而能让智能变电站高效的处于工作状态下，等工作人员完成对变电站的检测工作后，还应仔细排查，变电站系统内每一处软压板是否连接无误，同时，检测电力系统内所有电气设备的关键参数，之后，工作人员需要断开电源与设备的连接，来检测电气设备内个零部件的使用状况。值得一提的是，工作人员还需要对变电站所发出信号的每一处参数进行检测，这样一来，不但可以确保信息的准确，还能高效地促进系统的使用效率。最后，工作人员要检测智能变电站内电流电压的连接状况，以方便变电站可以正常进行工作。

4.1.2 线路保护

一般来说，智能变电站能保持工作的正常运行，离不开信息从中的不断传播，所以，对网络线路的保护就显得额外重要。如若线路保护工作不能惯贯彻到底，且在线路保护骆中并没有按规范进行维护，则会对智能变电站的信息的传输造成很大影响，所以，在日常对智能变电站进行信号调试过程中，务必要有相关专业人员的帮助，特别是在出现问题时或特殊时刻，相关专业人员必须到现场进行维护，切勿让经验不合格的工作人员对智能变电站的线路进行维护，这样一来，可以有效减少不必要的人为失误和重大安全事故。为减少火灾事故的产生,电力企业必须要对所有设施进行安全隔离措施,并必须重视母线保护安全距离的调试,除了能够利用控制母线来进行单元格的组合,还必须对有关的应用数据加以管理,如此才可以确保智能变电站调试流程的合法性。

4.1.3 监测系统

在日常对变电站进行检测和调试的过程中，部分技术问题需要用到网络系统的帮助，而网络信息处理器和数据处理仪的使用，可以，高效的解决这类技术问题。一般来说，数据处理能够精准快速的记录下在智能变电站工作过程中，所发出或接收到的所有信息，然后通过人工智能系统以及大数据分析，将这些内容进行数据处理，且在这个过程中，网络环境一旦出现状况，则会立刻发出警报。另外，在对变电站进行保护的过程中，有部分保护装置需要使用一定的监控系统来对信号进行检测，所以工作人员也可以利用这些，监控系统，所记录下的各项参数进行分析来判断变电站是否处于正常运行状态下。只有这样才能让变电站能最大程度的发挥其作用，也只有这样才能让变电站内的各项系统正常发挥其自身的保护作用。

4.2 有关智能变电站的SV/GOOSE链路诊断

对于SV与GOOSE来讲，二者都是处于过程层面的内容，在实际进行相=相关内容收集与整理的过程中，如果处于接收端的装置在一定的时间内，没有及时的收到SV/GOOSE相关的信息数据，在这种情况之下，出于对相关装置的保护，则会出现一定的告警，警示工作人员对相关操作进行系统的改进与完善。

图3 智能变电站的SV/GOOSE链路诊断

比如，在对继电保护装置进行操作的过程中，当SV链路发生异常的情况的时候，继电保护装置就无法正常的对相关需要的数据进行有效的接收，这个时候，为了增加该系统运行的安全性与稳定性，站控层的MMS就会及时的发出相应的告警报文，从而更好地保证相关在线监测与故障诊断水平的不断提升。

4.3 交流回路状态诊断技术

在智能变电站工作的员工在对该系统进行全方位诊断时，要依据交流回路状态诊断技术进行具体的研究与排查，该项技术对系统的诊断有很好的高效性，具体的说，工作人员在配备其他诊断工作的基础上，持续利用交流回路中的网络流动对各项装置进行检测，可以时刻监督其工作状态的好坏，这样一来，把数据传递到可以数据加工的装置过程中，可以对所有信息与良好状态下的系统进行比较，从而利用交流回路所呈现的数据分析采集信息的效率，进而增强了整个电力系统的工作效率与状态。

5 有关智能变电站检测的实际应用分析

通过应用开关量输入二次回路，不仅仅可以完成信号采集，而且还可以进行继电保护装置性能的检测。而利用在线监测、诊断技术正可以实现二次回路状态的检测。比如可以进行保护接点动作型开入量二次回路状态的检测。以断路器失灵保护动作为例，正常情况下断路器失灵保护启动开入量为0.而当其发生故障后，就会变为1。这时继电保护会动作，并使其再次转变为正常状态的0。

6 结束语

对于智能变电站来说，继电保护的工作情况直接关系到智能变电站的安全运行，所以本文就智能变电站的继电保护的相关问题进行了论述，希望通过本文的相关论述，相关人员能够对于继电保护的检测和调试工作有所了解，同时也希望电力企业要注重其工作内容，并重点探究其技术水平，提高在线监测与故障诊断水平，从而保障自身企业长久稳定的进步，也为人们提供安全、稳定的用电环境。