智能变电站继电保护系统调试

张涵 孙祥瑞 于波

摘要：智能变电站是采用智能化信息采集、传输、处理和输出方式的变电站，应用智能化的设备，并建立网络化的通信系统，采用自动化的管理模式。智能变电站具有较强的抗干扰能力，监控更全面、操作更便利、功能更丰富。在智能变电站中，继电保护系统是十分重要的组成部分，其运行效率与变电站的整体运行效率直接相关，所以要采取有效的调试方法，确保继电保护系统可充分发挥作用。

關键词：智能变电站;继电保护;调试方法

随着我国智能电网的发展，人们生活、工厂生产等增加了智能电网的运行压力，智能电网发生故障后会直接影响后续的应用效果，无法提供正常的用电量。智能变电站实现了人工控制到自动控制的转变，智能变电站对继电保护调试技术也提出了较高的要求，继电保护调试技术直接关系到智能变电站的安全性。

1智能变电站的概念

智能变电站是一种通过对电子通信网络技术二次系统的有效运用，将包括对电力数据信息进行测量、采集以及控制等在内的功能进行集成的新型变电站模式。与传统的变电站不同，智能变电站可以对电网运行的各项电力数据进行智能化以及实时性的合理采集分析。而且智能变电站也可以通过改变光缆的应用方式，有效解决传统变电站所存在的电磁皆容问题。同时智能变电站通常可以利用高速的以太网来对电压和电流的模拟数字信号进行合理的采集、传输，然后通过对智能断路器等智能化设备的选择使用来实现整个变电站的自动化流程，提高智能变电站的运行效率。

2智能变电站继电保护系统的调试方法

2.1通用检查

继电保护系统调试阶段应主要检测互操作和运行检测。了解这两方面存在的问题，并采取有效的更正措施，确保继电保护系统可保持平稳运行。通用检查是首要步骤，主要对外观、电源、通信接口、软件版本、通信报文等进行检查，其中外观、电源、软件版本的检查与传统的检查方式相同，不同的是增加了通信接口和报文检查。通信接口检查过程中，要先确认种类和数量与要求是否相符，然后对光纤端口发送功率、最小接收功率等进行检查。通常，发送功率应在-20～-14dBm;接收功率则在-23～-14dBm;最小接收功率不超过-30dBm。通信报文检查主要对GOOSE报文发送帧数及时间间隔进行检查，将待测设备和计算机连接，抓取通信报文进行检测分析。

2.2合并单元检查

MU检查包括MU发送SV报文检验、对时误差、同步性能、状态监测等内容。在发送SV报文检验方面，主要对丢帧率、发送频率进行检验。利用光猫连接MU和计算机，对SV报文进行抓取，然后检验分析。在对时误差测试方面，主要对合并单元进行测试，通常的误差最大值要控制在1μs以内，外部同步信号消失后MU满足4μs同步的精度要求只需10min。在输入电流电压信号的同步检验方面，要对MU失去并再获取同步信号造成的SV报文误差进行检验，断开MU外部对时信号1min后再连接，然后分析和记录SV报文。在检修状态测试方面，SV报文检修品质应能准确反映检修压板的投退，对检修压板进行投退后抓取SV报文，对“test”位置进行分析，确认位置是否正确，然后观察装置面板。在电压切换和并列功能检验方面，主要确认其是否正常。

2.3自动装置检验

继电保护和安全自动装置的检验内容较多，具体包括交流量精度检查、采样值畸变测试、采样值传输异常测试、虚端子信号检查、整定值整定等。交流量精度检查、整定值整定等可参考相关的规范标准。检修状态测试则可采用与MU相同的检修状态测试方法。采样值品质位无效测试方面，无效标识累计数量如果已在允许范围外，那么误动保护功能瞬时可靠闭锁，与之无关的保护功能则处于正常，恢复后闭锁会随之开放。采样值数据标识异常应在掉电的情况下也不会出现统计信息丢失的问题，报警方式为瞬时闭锁延时。通过数字继电保护测试仪进行检验，对部分数据品质位进行无效设置，模拟MU发送采样值出现品质位无效的情况。在采样值畸变测试方面，对MU双A/D的应用情况进行检查，采样值一路发生畸变时，保护装置应正常动作。利用数字测试仪进行检测，对MU双A/D中保护采样值部分数据进行模拟，畸变数值比保护动作定值大时品质位有效，模拟一路采样值出现数据畸变的情况。在采样值传输异常测试方面，采样值传输异常会造成装置接收通信延迟或者MU间采样序号断开、采样值错序等情况，保护功能应可靠闭锁，这些异常都在保护设定范围的情况下或者恢复正常的情况下，对于保护区内的故障，保护装置可靠动作没有进行跳闸报文的发送;对于区外故障，保护装置不应误动。针对该问题，可利用数字继电保护测试仪对采样值数据进行调整，使其按时发送，同时也可对采样值进行调整，以此来增大采样值通信演示，改善各种异常情况，同时对保护区内外故障进行模拟。利用保护装置和数字继电保护测试仪进行通信断续测试，发送SV信号，通过调整通道采样值发送延时、删掉部分采样值的方式进行测试。在虚端子信号检查方面，检查其是否按图纸进行配置，功能性是否符合设计要求。利用数字继电保护测试仪进行检测，通过模拟开发出功能保护设备，发出GOOSE开出虚端子信号，对报文进行抓取分析，判断GOOSE虚端子信号的发送有无错误。利用数字继电保护测试仪发出信号，通过相应的保护设备面板显示内容判断信号的接收情况。利用测试仪发送SV信号，根据面板显示判断SV信号的接收情况。

2.4智能终端检验

智能终端检查主要对动作时间、传送位置信号、检修状态测试等进行检查。检修状态测试和MU检修状态测试相同。动作时间检测方法如下：测试仪发送GOOSE跳闸和合闸命令，在7ms内，智能终端应做出可靠动作。测试仪分别发送跳闸和合闸命令，同时接收节点信息，对报文发送和硬接点输出时间差进行记录。在传送位置信号测试方面，通过GOOSE报文准确传送开关位置信息，利用数字继电保护测试仪器向智能终端输出电缆分信号、合信号，然后接收GOOSE命令，解析虚端子位置信号，通过观察辨别该信号和端子信号间是否存在差异。在SOE精度测试方面，使用时钟源进行对时，对智能终端直接接入GPS输出的分脉冲，利用GOOSE报文对SOE进行观察，精度应在2ms以下。

3智能变电站继电保护调试中的重要问题

3.1光纤调试

在智能变电站继电保护调试工作中，光纤调试是不能忽视的问题，光纤调试的问题主要表现在以下两个方面：第一，智能变电站的光纤要遵循一用一备的原则，当光纤发生问题之后可以及时更换，保证智能变电站继电保护的正常运行，避免智能变电站发生安全事故，提高整个电网系统的安全运行;第二，智能变电站运行中使用的所有光纤，纤芯都要进行衰耗测试，测试通过之后才能把光纤投入使用，在光纤调试工作中需仔细记录光纤运行数据，以免光纤运行中出现质量问题，维护智能变电站的安全运行。

3.2检测调试

智能变电站继电保护调试时组织了检测调试，检测调试是需要注意的问题，智能变电站继电保护运行需要依靠检测技术，检测调试中记录下智能变电站继电保护的通信模式，多元化分析记录的数据，为智能变电站继电保护提供有效的调试。检测调试有助于发现智能变电站继电保护中的突发问题，检测系统会把问题直接上报给报警系统，这样才能让工作人员快速地发现智能变电站的运行问题，维护智能变电站的运行稳定。

4结语

综上所述，继电保护系统是智能变电站的重要组成部分，为了确保智能保护系统的正常运行，需采取有效的调试方法，按要求逐步调试，为智能变电站的稳定运行提供更多保障。

参考文献：

[1]李麟.智能化变电站继电保护调试及应用分析[J].通讯世界，2018，334（3）：165-166.

[2]张承模，曾青毅，唐凌.基于虚拟保信主站的智能变电站继电保护调试系统及调试方法[J].电气技术与经济，2019（1）：5-8.