智能变电站扩建二次实施方法的探讨

张 曼，陈典丽

（国网湖北省电力公司检修公司，湖北 武汉 430050）

0 引言

我国电力系统及变电站技术的发展的必然趋势是智能变电站的发展，基于电力系统自动化领域唯一的通用标准通信规约IEC61850的虚回路体系、实时传输数字采样信息及面向变电站通用事件的通信服务、合并单元、智能终端等概念被灵活应用。“十二五”期间国网公司大力推进智能变电站的建设，随着六千余座智能站的新建及改造，相关的改扩建工作任务接踵而至。智能变电站的改造扩建，需要修改装置及变电站的系统配置文件，需要进行更改配置的智能电子设备及相关运行的虚回路的验证。必定与传统变电站的改扩建实施方法和验证方法及安全管控有着较大差异。

下面以500 kV孱陵智能变电站新建220 kV线路间隔为例，探讨关于智能变电站扩建线路间隔二次回路接入运行回路时的实施方法、验证方法、二次安全管控等。由于受到系统运行方式的影响，智能变电站的扩建工程一般不允许因为继电保护的原因陪停运行的一次设备，而采用运行间隔不停电、仅停用相关公用设备及智能电子设备的方式进行调试。

1 220 kV母线保护的调试

1.1 500 kV孱陵变电站220 kV母线保护的配置

500 kV孱陵变电站220 kV部分一次主接线采用双母双分的模式，目前无分段断路器，用隔离刀闸进行母线死连接，各220 kV间隔保护、合并单元、智能终端均采用双重化配置。220 kV母线保护双重化配置，具备母差、失灵、母联失灵/充电等保护功能。母线保护对母线上所有220 kV线路采取SV直接采样，GOOSE直接跳闸模式，母线保护与其他保护装置之间的联闭锁信号（启动失灵、母联分段断路器过流保护启动失灵、主变保护动作解除电压闭锁等）采用GOOSE网络传输。

1.2 改扩建220 kV间隔接入母差保护的方式

新扩建220 kV线路，220 kV母线保护需要重新修改装置的CID文件（装置的IED实例配置文件）,修改配置文件需要利用比对软件进行新旧文件的比对，确保只增加了新建间隔相关回路，不改变原文件的程序和保护功能；确保其它运行间隔的配置保持不变，母线保护装置的检修机制不变，母线保护出口跳闸回路与GOOSE出口软压板对应关系保持不变。

智能站220 kV系统采用双重化配置的模式，遵循相互独立的原则。图1为220 kV线路保护双重化配置的模式示意图。 A/B套智能电子设备保护装置、合并单元、智能终端、SV网络、GOOSE网络、MMS网络完全独立，智能电子设备间的相互启动、相互闭锁、位置状态等交换信息可通过GOOSE网络传输，双重化配置的保护之间不直接交换信息。新间隔接入母差保护可以采用轮停母线保护修改CID配置文件，单机调试母线保护，不停电进行母差保护的运行间隔验证的方式进行。其他涉及到母线保护配置更改的工作如线路保护换型等也需要进行以上试验验证。

图1 220 kV路线保护双重化配置示意图Fig.1 220 kV line protection double configuration diagram

1.3 母线保护的CID文件更改及单机调试（以单

套母线保护为例）

（1）抄录运行数据：母线保护停用之前记录运行数据，与CID文件修改后的运行状态比对保持一致。如：保护装置软件版本及校验码，保护装置交流采样各支路分相电流、母线电压，保护定值清单。

（2）操作停用母线保护：投入母线保护检修硬压板，退出母差保护所有的GOOSE出口跳闸软压板，GOOSE启失灵软压板，SV间隔投入压板，母差失灵保护功能软压板。

（3）母线保护单机调试的安全措施：除检修机制和软压板这两重安全措施之外，本次工作为保证调试的安全性还增加了第三重安全防范措施断开相关光纤链路。拔掉母线保护所有的出口跳闸直连TX光纤（此时母差保护会依次发各间隔GOOSE断链告警信号），拔掉GOOSE组网TX、RX光纤（各间隔保护会发GOOSE断链告警信号，不闭锁保护），拔掉SV直采RX光纤（母差保护会发SV断链信号）。

（4）母线保护CID文件更改：母线保护停用并做好相关调试安全措施后，进行原文件的上传、修改、下载及保护装置断电重启，保证在母差保护CID文件中仅仅增加新建间隔内容，由相关软件自动完成程序解析下载，不允许人为手动修改，不更改原文件中其他内容。为确保文件更改的正确性，需利用解析工具及画面截取的方法比对新文件与原文件，确定新文件中除增加新建间隔内容外无其他任何改变。

（5）母线保护单机调试：检查母线保护逻辑功能（母线差动保护、母联死区保护、母联失灵保护、母联充电保护、母联过流保护、线路失灵保护、PT断线等功能）；按照新的CID文件的配置及虚端子检查所有的SV输入、GOOSE输入输出动作行为、相关联压板的对应性，检修机制等。

1.4 220 kV母差保护CID配置文件修改后新建间隔的母线保护相关回路试验

新建220 kV线路间隔，二次设备增加双套线路保护、合并单元、智能终端，单套测控等。按照相关技术规范及调试规范进行新增合并单元、智能终端、保护测控等设备的单体功能调试及分系统调试。最后在申请轮停母线保护后，修改母线保护CID文件仅增加新建部分内容。做好相关安全措施，将新建智能电子设备置于“检修”状态与母线保护“检修”状态保持一致，断开新增二次回路到运行设备的SV、GOOSE发送、订阅软压板联系，为保证安全可以断开到运行设备之间光纤链路的物理联系。在智能控制柜合并单元端子上通入交流模拟量，在智能终端端子上模拟开关量信号进行新建间隔的智能电子设备与母差保护之间的分系统调试及带断路器的跳合闸试验。安全措施及试验方法见表1。

表1 母线保护关于新建设备调试的安全措施及试验方法Tab.1 Bus protection measures about the safety of the new equipment debugging and testing methods

1.5 220 kV母差保护CID配置文件修改后220 kV其他运行间隔的相关回路试验

220 kV母差保护CID配置文件修改后需进行220 kV其他运行间隔的相关回路试验。根据220 kV系统的双重化配置的特点。可以采取轮停220 kV线路间隔保护及智能终端进行试验的办法（主变中压侧仅停用主变保护及中压侧智能终端）。由于断路器一次结构的客观原因，断路器机构只有一个合闸线圈，通常变电站运行规则规定，仅投运单套重合闸，按照南瑞、四方、南自、许继的保护厂家顺序投用。在停用线路间隔进行运行间隔的母差回路相关试验前，应该首先将重合闸切换至运行的智能终端并做好安全措施，防止试验过程中误跳运行间隔。措施一，试验间隔保护、智能终端、对应母线保护置于“检修”状态。措施二，退出试验间隔线路保护 GOOSE出口跳闸、GOOSE启动失灵、GOOSE重合闸软压板，退出SV接收软压板，退出保护功能软压板。退出对应母线保护GOOSE出口跳所连线路、主变中压侧、母联软压板、主变中压侧失灵母线保护GOOSE出口联跳主变三侧软压板、退出SV间隔投入压板及母线电压投入软压板。措施三，退出试验间隔智能终端出口跳闸硬压板，拆除跳闸回路对应智能终端到断路器机构的联系，断开A/B套智能终端重合闸相互闭锁回路（电缆联系）。安全措施及试验方法见表2。

基于新建间隔接入母线保护仅修改母线保护的CID文件，运行间隔线路保护和智能终端没有变化，并且已经进行过母线保护的单机调试，在分系统联调时可以采取保护开出传动的方法检验仅进行运行间隔与母差保护之间虚端子联系的验证即可。验证的内容有以下三项。

（1）220 kV线路保护启动母差失灵功能验证：仅投入试验间隔保护装置GOOSE启动220 kV母线保护失灵发布压板，仅投入220 kV母线保护中对应试验间隔失灵开入压板。在试验间隔保护中进入调试菜单出口传动测试，开出传动线路保护A、B、C分相启动失灵及三相启动失灵至母差保护中，在母差保护中查看开入情况是否与该间隔保护开出一致且母差保护中有相应的软报文窗口弹出。母联间隔及主变中压侧间隔类似，但仅开出三相启失灵开出。

表2 母线保护关于运行设备调试的安全措施及试验方法Tab.2 Bus protection measures about the safety of operation equipment debugging and testing methods

（2）母差保护出口跳闸及线路保护其他保护动作开入启动远跳功能验证：仅投入母线保护中GOOSE直跳试验间隔智能终端的出口软压板，投入试验间隔接收母线保护远方跳闸GOOSE订阅软压板。从母差保护中进行出口传动试验间隔出口跳闸开出至各试验间隔，在试验间隔保护中，查看母差保护动作GOOSE开入（母线保护远方跳闸、中压侧失灵联跳主变三侧）变位置“1”，在智能终端上查看跳闸指示灯亮。在进行试验的线路间隔时，确保线路两侧保护装置均已停运，本侧保护装置保护功能未投入或断开线路保护的通道光纤联系，防止线路保护收母差动作信号远传至对侧误跳对侧开关。在进行主变间隔试验主变中压侧失灵联跳主变三侧的回路验证时，为保证安全，应断开主变保护直跳高、中、低三侧的光纤联系。保证试验安全措施有明显断开点。

（3）母差保护采样功能及母差保护刀闸位置开入功能验证：在所有运行间隔的启失灵、母差跳闸及启远跳功能验证完毕无误后，所有运行间隔恢复运行，在母线保护投入运行前统一进行检查。需还原母线保护的GOOSE直连光纤和投入间隔SV投入软压板、电压SV采样软压板，还需退出母线保护的“检修”状态硬压板，保证合并单元、智能终端、保护装置检修状态一致。检查各运行间隔的实时电流及实时电压、隔离开关及母联断路器位置，与后台监控核对或与第二套母差保护进行比对一致。无需进行采样及位置开入功能验证的其他试验。

2 220 kV母线保护恢复运行

母线保护调试完毕相关新建间隔及运行间隔的联动试验验证正确之后，将母线保护恢复运行状态，应严格执行操作顺序，再次 检查母线保护的正确性。

（1）恢复或覆盖调试过程中可能修改的试验定值到运行定值，检查检修状态硬压板在投入状态，检查装置GOOSE,SV软压板都在退出状态。

（2）断电重启装置，防止GOOSE开入开出记忆试验状态和数据流信息。

（3）打印装置定值版本及校验码，与原运行版本一致没有变化，与原运行定值仅增加新间隔信息，如变比、变比系数等

（4）投入装置电压SV压板，电流SV压板（新建间隔在分系统调试完成前严禁投入电流SV压板）

（5）恢复装置所有SV、GOOSE光纤链路（包括新建间隔），恢复时应密切关注所有尾纤的健康，可以对尾纤进行清洁处理并测量其传输衰耗在运行允许诶差范围内，检查相关合并单元、智能终端、保护装置等无异常链路告警。

（6）退出检修状态压板，在保护装置、合并单元、智能终端检修状态一致的情况下检查负荷电流与另一套套母线保护或监控后台核对，检查母线保护小差、大差差流为零，检查母联断路器位置、各间隔隔离刀闸位置与实际位置一致，检查装置无异常开入。

（7）投入母线保护母差及失灵保护功能压板，检查母线保护应该正常运行，没有任何告警及出口信号；

（8）依次投入母线保护中各间隔GOOSE启失灵的压板，和GOOSE出口压板。

（9）新间隔送电调试时需停用母差保护通过负荷电流校验新建间隔接入母差保护极性无误后投入运行。

3 结语

此次孱陵变电站220 kV间隔扩建的工程实践，采取仅轮停母线保护修改CID文件进行比对，基于智能变电站双重化配置，相互独立的优越性，不影响一次设备的正常运行，仅轮停运行间隔进行联调母线保护的试验方式。在进行单机调试及分系通联调试时都采取了至少3～4条安全措施：检修机制；SV、GOOSE软压板的控制；断开与运行设备有联系的光纤链路；其四断开与运行设备的电缆联系。

通过此次的工程实践及总结，归纳整理出详尽的智能变电站改扩建的实施方案。在以后的扩建中可以在进行完母线保护的CID文件修改及比对后，按照相关技术规范、对照虚端子图进行功能完整的母线保护的单机调试,仅进行新建间隔关于母差分系统的联调。

基于智能变电站IEC61850通信模式下SMV/GOOSE报文的传输机制 ，SV采样值传输模型报文订阅方应根据报文中的应用标识APPID，确定报文所属的采样值订阅控制模块；通用变电站事件GOOSE的传输模型组播方式，根据不同的MAC地址及唯一的APPID以订阅方式进行报文过滤获取需要的GOOSE报文。由于运行间隔的CID文件是没有变化的，可以通过智能电子设备之间应用标识对应关系的正确性及智能电子设备之间通信的正确性确保修改过CID文件的智能电子设备与未修改过CID文件的运行的智能电子设备之间虚端子连接的正确性，无需进行轮停运行间隔进行运行间隔和母线保护链路的正确性验证。

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湖北电力报新闻记者证持证人员名单公示

根据国家新闻出版广电总局《关于开展新闻记者证2015年度核验工作的通知》（新广出办发〔2015〕140号），现就《湖北电力报》2014年7月以来核发的第五版新闻记者证进行公示,现将名单公示如下：

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岳 巍 方慧文 王美洲 张郑江 邹 平 古洪宁 涂 坦 陈惠中 胡成瑶 金 仲 程 栋 喻 敏

刘晓飞 黎金勇 侯全平 贺 林 邹小民 樊成浩 江艳萍 匡志鸿 易少伟 张珮琨 邹 平 张 剑

吴 穹 陈武云 肖 强 邹祖虎 杨 璇 王 欣 吴 斌 刘加良 祝 科 徐 萌 谌胜男 詹文峰

贺 吉 李俊蕾 高长海 杨志英 张思敏 孟长生 董 宇 郑 毅 刘萌萌 孙 禔

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