变电站继电保护状态评估的研究

2014-08-15陈琛陈波

科技视界 2014年27期

陈琛陈波

（国网陕西省电力公司铜川供电公司，陕西铜川727031）

0 引言

近年来，我国建设智能电网的步伐不断加快，各种新能源不断出现并大量接入电网，电网中的智能元件也逐渐增多。随着智能元件的增多新型继电保护装置的数量也随之增加，保护的整定配合也更加复杂，最终导致继电保护系统更容易发生误动。不仅如此，实施继电保护设备状态的维修还能节省巡视和检修二次设备产生的资源消耗，降低维修的频率和时间。然而传统继电保护设备方式是一种综合考虑设备运行参数、运行条件状况等继电保护设备基本运行情况的定期检修，并不能及时发现设备存在的故障。因此，做好变电站继电状态评估具有重要的意义。

1 继电保护状态评估概述

1.1 继电保护状态评估的内容

变电站继电保护状态评估内容包括继电保护装置的状态评估和二次回路的状态评估。对继电保护保护装置状态的评价内容包括通讯情况、数据采集、运行环境等方面，二次回路的状态评价包括运行环境、抗干扰能力以及绝缘和锈蚀情况等等。通过对继电保护装置以及二次回路的以上内容进行评估，可以全面掌握继电保护装置和二次回路的实际运行情况，从而实现科学合理的制定检修、技改或大修的计划。

1.2 继电保护状态评估标准

我国针对继电保护设备的状态评估已制定多项规范性文件作为状态评估参照，如《DL T995-2006继电保护和电网安全自动装置检验规程》、《DL T623-2009电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程》、《国家电网公司设备状态检修管理规定》、《国家电网公司输变电设备状态检修试验规程》等[2]。但是，随着计算机的应用，继电保护装置也在不断变化，继电保护状态评估标准也需随着继电保护装置的变化而更新。

2 继电保护状态评估系统

继电保护设备状态的评估需要通过分析表征设备状况的各项性能指标和继电保护设备状态量、巡检记录数据以及其它检测数据等状态量参数，通过综合评定各种指标和状态量参数，评估继电保护状态等级，了解设备的状态是否影响设备正常运行[3]。

2.1 建设继电保护状态评估系统的原则

首先，评估系统必须满足安全与可靠性原则。出于电网信息安全管理对安全性能的需求，继电保护状态评估系统必须具有极高的安全可靠性能，该系统要充分考虑网络通信和数据存储的安全。其次，评估系统的建立必须具有一定的科学性和合理性。建立评估系统的目的在于正确反映设备的状态，因此继电保护设备状态评价系统必须真实反映设备当前设备的状态，并根据设备状态为制定相应的检修、技改或大修的计划给据建议，保证继电保护设备的正常运行，同时减少检修和维护设备造成的消耗，提高检修和维护效率。最后，评估系统的建立必须坚持开放和可扩展性原则。评估系统要具备与外界信息交换与处理的能力，并且利用外部系统可以快速获取所需信息的能力。同时，外部系统也方便、快捷地调用评估系统的评估分析结果，实现二次开发。

2.2 继电保护状态评估系统的性能指标

继电保护状态评估系统的性能指标有四项，一是高可用率。评估系统必须具备24h持续运行的能力，正常维护状态评估系统对继电保护设备正常运行的影响小或不影响继电保护设备的正常运行。二是高响应速度和并发性高。实现数据访问和系统响应时间的秒数数量级，并发处理数十用户。三是可靠率高。数千数量级是评估系统设备平均无故障时间的最低标准。四是继电保护状态评估结果能够准确、可信地反映设备当前运行状态。

3 细化继电保护状的评价状态

虽然国家电网总局对继电保护状态评估的一定的规定，但是这些规定是一种大致的标准，多为基于继电保护状态评估的整体角度出发。在评估变电站继电保护状态时可以结合已有的一次设备评价经验，将国家电网总局状态评价环节进行细化吸收，从历史状态、实时状态量和全寿命状态三个方面来评价继电保护装置和为此设备的状态。

3.1 历史状态的评估

历史状态的评估是指评估变电设备在大修后或初始后的状态量，根据设备此时的状态评估结果作为制定设备大修计划。对继电保护设备和二次回路的历史状态进行评估需要以《继电保护和电网安全自动装置检验规程》以指导，以完整的技术资料为支撑做好状态评估工作。通常情况下，如继电保护装置和二次设备的初始状态较好，设备的检修和维护工作强度都较轻，但是设备检修和维护仍是继电保护装置和二次设备状态评估的重点环节和关键步骤。初始阶段的状态量评估需要做好设备台账、原始几率、技术资料、整理并加工运行、检修和实验设备的数据等基础性工作，这是必不可少的初始阶段评估状态量基础管理工作。对继电设备状态的检修的基本要求为设备状态特征不能处于盲区，且设备初始状态为正常状态，以防继电保护装置存在先天不足。而在设备运行初期，工作人员必须对设备有充足的了解，尤其为铭牌显示的内容、型式试验数据设备部件出厂数据等“指纹”信息。设备运行一段时间后，现场工作人员以及以设备的原始数据为基础，以相关指标考查相关继电保护设备，科学、全地评估继电保护设备的状态，为设备检修提供科学参考依据。

3.2 实时状态的评估

实时状态是变电设备持续存在的运行时的状态，实时状态评估结果可以作为修订检修变电设备状态周期依据，从新修订的检修变电设备状态周期会自动生成年度变电装置检修计划。但是继电保护装置和二次设备不同，继电保护装置具有较为完善的自检功能，继电保护装置基本具有实时在线监测功能，而二次设备的则不具备完善的自检功能。因此，继电保护系统和二次设备实时状态评估的重点在于二次回路状态的评估[5]。二次回路的状态量选择规则、采集方法和评估判断是一个对非数字化变电站做状态评估的技术突破点，对我国当前技术水平而言，它是一个技术难点，还需大量的尝试来完善二次回路状态量的评估，在不断的尝试中完善并确定评估参数标准和评级方法。

3.3 全寿命状态的评估

全寿命状态是是变电设备运行时的所有工作状态，全寿命状态的评估结果可作为制定设备技术改造或更新计划的科学参考。全寿命状态评估和单纯检修有很大的区别，状态检修对全过程的完整管理，它关注设备在使用期间的每个环节，既与设备有关的所有检修记录。全寿命的状态量平价要对继电保护的动作正确率做出科学有效的评估和分析，每次动作都必须分析。同时还要对设备运行状况做周期统计，及时掌握设备的安装、运行和维护的状况，为制定技术改造设备计划提供科学的数据作为参考。