浅析智能变电站继电保护实际运行中存在的问题

　　摘要：随着光电、通信技术的日益成熟及智能电网快速发展的要求，智能变电站的概念被提出并加以建设，而其作为一种新兴事物在实际运行中相比已经运行了十几年的传统综自变电站出现了一些新的问题及注意事项。文章对智能变电站继电保护实际运行中存在的问题进行了探讨。 

　　关键词：智能变电站；继电保护；光电技术；通信技术；智能电网 

　　1 概述 

　　随着光电、通信技术的日益成熟及智能电网快速发展的要求，智能变电站的概念被提出并加以建设。自从2012年以来，我所管辖的区域相继投运了5座110kV、1座220kV智能变电站。智能变电站相对于传统综自变电站具有全站信息数据化、通信平台网络化、信息共享标准化等优点，但是作为一种新兴事物在实际运行中出现了一些新的问题及注意事项。 

　　2 智能变电站继电保护在实际运行中出现的问题 

　　虽然相应的光电转换、磁电效应等原理知识早已提出，但是以此为基础生产出的电子式互感器因为在实际运用中抗干扰能力、运行可靠性等问题未能大规模实际使用，因此基本上使用的是常规互感器与合并单元相结合的形式。开关设备则是在原来基础上配套智能终端设备实现开关设备智能化，而本文提出了问题就是以此形式构成智能变电站的基础上提出的。智能变电站与综自变电站其实就继电保护原理上而言是一样的，只是在具体设备的实现形式上有所区别。合并单元简单来说就是将原有保护装置的模拟量采集功能分离出来变成合并单元与互感器一起就地化配置；智能终端就是将开关量开入开出功能分离出来与断路器、隔离开关一起就地化配置；保护装置保留保护逻辑功能独立于间隔层，相当于将原有继电保护装置一分为三，那么问题出现了： 

　　第一，这三者之间的光纤联系中断或不稳定，就会造成保护装置出现问题。笔者遇到过6次这样的问题。其中1次是因为保护装置与智能终端之间光纤损坏，原因是硬物挤压所致。其余5次则都是由于保护装置的SV插件或GOOSE插件损坏所致。因为SV采样值、GOOSE开关量一直需要不间断地实时大量传输，对相关接受或发送插件要求较高，而可能由于某厂家的某一批插件制造工艺不良就导致了多次出现这种问题。 

　　第二，合并单元、智能终端故障后可能影响多台保护装置。由于本身设计的原因在智能化变电站中，合并单元、智能终端可能不会只对应一个保护装置，存在一对多的情况。例如某线路合并单元损坏，则与之对应的线路保护装置需要退出运行，同时与之存在联系的母线保护装置也要根据该线路检修的运行方式来选择是退出保护或是退出该间隔功能。 

　　第三，需要对已投运智能变电站智能设备进行硬件更换或升级。可能是由于投运时间较早，当时技术规范不健全等原因，一批合并单元、智能终端的稳定性、准确性达不到现今国网要求，因此需要对其进行更换CPU件、升级软件版本等整改工作。 

　　第四，室外装置老化问题。因为就地化配置的原因，一些合并单元、智能终端需要与一次设备一起放置于室外。虽然智能控制柜内配置有温度控制器、加热器、排风扇，但是时间久了之后仍然会出现锈蚀、大量积尘现象，从而加速设备老化。 

　　第五，保护设备更换CPU、SV、GOOSE插件时需要厂家配合。智能变电站继电保护装置更换CPU、SV、GOOSE插件时，不像传统综自变电站只要插件型号正确直接更换就可使用，还需要重新下载CID配置。而由于各个厂家研发平台的不同，其使用的工具、下载方法也五花八门，同时某些软件为他们内部使用，不交给客户，使得每次更换相关插件都需要厂家配合，极大地增加了维护期限及维护成本。 

　　2 智能变电站继电保护在实际运行中的注意事项 

　　排除上述由于设计或原理等先天性影响出现的问题，针对其他问题及这几年在实际检修维护工作中的经验，笔者认为智能变电站继电保护在实际运维工作中应注意以下事项： 

　　第一，针对继电保护装置连续出现的类似硬件问题，应要求厂家进行检测，判断是否家族性缺陷。如是家族性缺陷应进行阶段性集体整改。 

　　第二，智能变电站中除了就地化配置的合并单元、智能终端与一次设备之间仍使用电缆，传统变电站其他大部分电缆则由光纤代替，做好光纤的维护工作就显得很重要了。从变电站投运时起，应首先做好所有光纤的通断、衰耗、标示对应检查工作，标示应粘贴牢固标清起点、终点和功能，屏柜之间留够备用光纤芯，方便今后处理缺陷。在平时的日常检修工作中，拔插光纤要小心防止损坏光纤头，拔出后戴好防尘帽防止污染光纤，固定光纤时弯曲半径要留够，避免折损挤压光纤。 

　　第三，做好智能变电站继电保护装置版本校对工作。核实设备硬件及软件版本是否为国网检测版本，不正确的应及时上报整改。 

　　第四，加强继电保护装置软压板的校对工作。在智能变电站中除了“置检修状态”功能仍使用硬压板，其他原有的保护功能、跳合闸出口硬压板都改为了软压板形式，同时增加了SV接受软压板。这种方式的改变就要求我们一定要认真核对远方监控软压板的正确性，保证运维人员可以正确核对和操作软压板，实现保护装置的正确投退。 

　　第五，做好SCD、CID及交换机VLAN划分文件的管理。这些文件相当于原来的二次图纸和设备之间的虚拟联系配置，是保证所有智能设备可以整体配合正确工作的基础。从最早投运时调试正确的原始备份到每一次更改、升级的工作备份都应就时间、原因、更改内容、工作人员做好记录，并独立保存。 

　　第六，加快相关标准的制定。通过几年间的不断实践，我们已经陆续制订和修改了许多技术标准，今后我们还应该大力加快在继电保护设备软件开发框架的标准制订统一，方便设备维护和更换。 

　　第七，加强继电保护人员对智能变电站继电保护知识的培训。相对于已经运行十多年的综自变电站，继电保护人员的认知及经验还不是很充足，这就需要我们多开展相关的知识讲座及实践操作，总结出现的问题和经验，梳理工作思路，提高自身的技术水平。 

　　在近几年智能变电站继电保护的发展中确实显露了一些问题，但是我们不怕出现问题，就怕发现不了问题。出现问题，解决问题，积累经验，避免类似问题，笔者相信随着知识成果转化的不断推进、设备制造工艺的不断成熟、产业标准的不断深化统一、技术人员素质的不断提升，智能变电站的发展一定会越发快速及优质，从而为坚强、高效的智能电网提供坚实更加的 

　　基础。 

　　参考文献 

　　[1] 曹团结，黄国方.智能变电站继电保护技术与应用 

　　[M].北京：中国电力出版社，2013. 

　　[2] 冯军.智能变电站原理及测试技术[M].北京：中国电力出版社，2011. 

　　[3] 耿建风.智能变电站设计与应用[M].北京：中国电力出版社，2011.