智能变电站继电保护在线运维系统的技术应用与实践

安超

【摘  要】在变电站继电保护工作中，建立自动化的管理体系，使变电站继电保护工作呈现一体化和数字化的运行状态，有助于提升电力系统的运行能力，为人们生活和工作创造更多安全稳定的电力能源。

【关键词】智能变电站;继电保护;在线运维系统;技术应用与实践

引言

智能化变电站继电保护的运行与维护对整个电力系统的正常运行有很大的影响，因此，电力企业必须采取有效的维护策略，以保证智能化变电站继电保护的正常运行。确保智能化变电站继电保护工作的顺利开展，促进我国电力工业的持续快速发展。

1 智能变电站继电保护架构体系

1.1 智能变电站继电保护

以功能角度对建立智能化的变电站进行分析，设置站控层、间隔层和过程层，同时在站控层和过程层配置控制网络，使智能变电站具有三层和二层网络的功能。变电站承担继电保护职责，主要依靠站控层网络，将日常运行期间出现的数据，设置成修改文件以及录波文件，方便控制继电保护工作。而变电站继电保护工作，借助过程层网络，下达开关、锁闭以及跳闸等命令，保证继电保护技术，有效保护智能变电站的安全运行能力。

1.2 IEC61850标准体系

在智能化变电站的继电保护过程中，需要按照IEC61850标准，将电力网络与继电保护网络建立连接关系。在IEC61850标准体系中，需要借助模型的方式，对智能化继电保护与传统的继电保护装置进行区分。传统的继电保护装置，每个物理装置可以配置不同的逻辑装置，每个逻辑装置根据功能设置为一个独立的单元，通常分为跳闸回路单元、保护算法单元和采样值处理单元。根据通信协议内容，IEC61850标准向网络提供通信服务，保证不同类型的通信服务按照通信协议，可以顺利的完成运行任务，以SV/GOOSE通信协议为例，在传输层和网络层内，继电保护基本数据，都可以在上述两个层面内完成覆盖，同时还能通过拓展的方式，丰富数据类型。

1.3 模块化的保护功能组织形态

在传统的变电站继电保护装置中，保护功能的组织形式仍然是单一的，而采用变电站智能继电保护装置的模块化组织形式，装置获得的数据和信息可以在过程网络中共享。保护功能的模块化组织不会导致过度集中或过度分散，而只是处于一种灵活的状态，使继电保护装置为网络提供必要的保护和维护功能。

1.4 基于数据帧传输的运行机制

使用传统的继电保护装置，变电站需要设立相应的通道，如采样通道或者命令信号通道，都会影响到保护装置处理数据的效率。基于数据帧传输的运行机制，智能变电站继电保护装置运行过程中，会按照以太网数据帧传输的方式，对数据采集、开关控制以及跳闸等快速下达指令，并在光纤媒介下，保证网络通信的效率和质量。根据数据帧传输的运行机制，过程层网络是智能化变电站继电保护运行的重要组成部分，通过过程层可对电力系统实施科学合理的调度措施和保护措施。

1.5 高精度全网统一的网络同步对时系统

在对变电站传统继电保护装置的分析中，发现同步电力系统产生的数据需要 IRIG-B码或光纤作为同步通道。在智能化变电站继电保护装置中，传统的同步方法不仅能提高同步效率，而且能降低同步精度。为了建立高精度的网络同步定时系统，变电站继电保护系统应在传统传输方式的基础上，将网络共享信息的功能集成到系统中。此外，为了加强智能变电站继电保护装置的网络功能，必须采取实时检测措施，以保证电力系统在网络状态下传输的数据和信息的安全性和可靠性。

2 智能变电站继电保护在线运维系统的技术应用

2.1 正常状态下继电保护运行维护技术

智能变电站运行过程中，继电保护运行维护技术，成为强化电力系统安全运行重要的载体，继电保护运行维护技术主要由以下装置和系统组成，装置包括继电保护装置、网络交换机以及报文分析仪装置，系统为变电站监控系统。工作人员应对上述装置和系统进行定期的巡视，根据巡视情况实施具体的措施，保证装置和系统具备保护功能。工作人员借助电子设备，构建信息管理体系，通过信息技术收集相关信息，一旦线路出现安全故障，信息管理系统会在第一时间内发出预警，工作人员按照流程处理出现的故障。在处理过程中，系统可将处理时采用的技术以及出现的相关信息参数，以电子数据的方式存储在网络内。此外，工作人员应对使用的光纤实施检修和维护措施，保证光纤的运行能力优于传统的电缆能力。工作人员应根据 IEC61850 标准，对继电保护装置实施全面的检测措施，将检测获得的数据，详细准确的记录在网络设备中，方便工作人员利用网络交换机，对电路内出现的问题进行查询。在智能变电站内建立完善的监控系统，需要应用 SCD 配置文件，要求工作人员确保文件的合理性，符合电力系统的运行标准。

2.2 异常状态下继电保护运行维护技术

智能变电站继电保护运行一旦出现异常情况，主要分为单元故障、智能终端故障和开关故障，以及异常状态下继电保护的运行维护技术，为员工处理异常故障提供参考。在确定异常故障后，以区间合并单元的故障为例，工作人员采用维护技术时，需要将间隔单元开关保持在退出状态，此时借助母线保护技术，将出现故障的单元放置在保护出口，以便完成维护工作。若出现智能终端故障时，工作人员应将装置退出终端，避免系统出现跳闸故障。

结束语

近年来，随着社会经济的迅速发展，科学技术的日益进步，促进社会各行各业的高速发展，而电力行业发展速度也是相当快的，我国开始大范围的普及智能变电站，也累积丰富的经验。电力行业也高度重视智能变电站运行中继电保护运行维护问题，这有利于实现电力企业的可持续发展。

参考文献：

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[2]杨玉娜，谢丽霞.智能变电站继电保护在线运维系统的技术应用与实践[J].通讯世界.2016（23）

[3]黄宏斌.智能变电站继电保护运维防误技术及应用研究[J].湖北农机化.2019（19）

[4]林丽.智能变电站继电保护运维防误技术研究[J].科技经济導刊.2019（22）

（作者单位：新疆送变电有限公司）