智能变电站继电保护检修方法探究

周亚

广东电网有限责任公司清远供电局 广东 清远 511500

引言

对于智能变电站而言，其是智能化相关技术不断发展所形成的硕果，本身就有着信息开放以及资源共享等优势，能够在很大程度上维持电网系统运营的高效性。通过对智能变电站中继电保护进行检修的探讨，让各种电力资源可以得到有效利用，并为人们日常化生活带来良好的电力支撑。

1 继电保护检修方法的发展

就现目前而言，主要有两种类型的继电保护方式，其一是通过预防来完成相应的检修处理，其二则是在故障出现后实施排除操作。在预防性的继电保护中，要想让电力企业获得更高的经济效益，就需要科学管理那些投入的资金。与此同时，因为继电保护各项技术在设置好电力系统后的应用相对比较少，通过相关技术人员的检验操作就能找到故障原因，并及时采取有效措施来分析故障情况，这样就能确保在第一时间将具体故障问题排除掉[1]。除此之外，做好故障预防处理也很有必要，能够在很大程度上减少各种误差的产生，若是突发事故发生比较频繁，那么在开展充分的管控作业后，能够借助各种设备来缩减停电时间。针对持续性继电保护的预设环节而言，进行有效的维护与创新工作，能够让检修操作变得更加具有合理性，从而更好地为人们提供电力服务。

2 智能变电站继电保护检修操作的特征

2.1 一次设备智能化增加保护检修的压力

从理论上来看，智能变电站的正常运行需要在依据设备智能化基础上开展，然而，在实践过程中，要让一次设备达到智能化还是很有难度的，很多情况下都会让常规化的一次设备和智能组建进行有机联合。这样虽然智能变电站中有光纤网络以及数字互感器等设备，但是一次设备要想和保护间实行数据交汇，仍然还有很多难题需要攻克，所以增强改进策略的研究很有必要。

2.2 设备网络化能够提高保护检修的效率

针对智能化变电站中的网络系统而言，和传统意义上变电站之间的主要区别就在于二次设备会逐渐朝着网络化的方向发展。借助光纤网络的高速性特征，让相关二次设备能够对资源和数据进行合理共享，这样不仅能够让信息获取变得更加便捷，还能有效节省对电子元器件的使用，极大地减少了成本投入，并且让变电控制的效率得到了最大化提升[2]。

2.3 信息交互标准化增强了保护检修的专业性

众所周知，在智能变电站相关系统中，需要各种数据通信都使用统一化的标准，这样才能在一定程度上确保电气设备实现随插随用功能，从而极大地增强了检修保护专业性。

2.4 能够对运行过程展开动态化控制

就现目前来说，将大量先进技术应用到智能变电站的实际运行中，能够动态化的控制系统全过程，从而让整个系统的检修和维护也能实现动态化管理。现如今继电保护的检修作业不仅可以有效开展监控、分析以及评估工作，还能更好的发现与处理相关故障问题。

3 智能变电站继电保护检修方法探讨

3.1 继电保护系统组件的检修思路

在智能变电站中，会涉及很多组件，例如同步系统、光纤通道、继电保护与合并单元、交换机以及智能终端等，因为大部分的组件都能实现在线监控，并且随着使用时间的延长，组件性能会不断降低，若是超出某个范围，那么就需要进行缺陷的消除，所以，在继电保护装置的检修过程中，需要将相关组件中存在的安全隐患及时识别出来，这样才能最大限度地保证系统安稳运行[3]。

3.1.1 时间同步系统。针对一般的故障问题而言，合理优化相关在线监测系统，就能对同步系统中大部分的故障进行实时监测，这也就是所谓的状态检修方式。而像时钟的同步连接发生中断、天线毁坏或者是电源故障等问题，一旦出现就很难完成自我修复，这种情况下，就需要将应急方案加入到同步系统中，当出现比较严重的故障问题时，就能在第一时间内发出警报，这也就是故障检修方式。

3.1.2 交换机。由于能够通过在线监视的方式来及时发现交换机大部分的故障以及异常操作情况，并且很多故障都会随着时间的推移而不断发生变化，所以在进行检修交换机的过程中，基本都是遵循“状态检修为主，故障检修为辅”的策略。

3.1.3 光纤通道。从理论方面出发，对光纤通道进行检修时，可以采取状态检修、故障检修以及定期检修这三种方法，然而，因为光纤的通道比较多，若是开展定期检修操作，那么不仅会有繁重的工作任务，还会很容易对光纤结构产生破坏，从而增加不必要的资源损耗，所以，在实际的光纤通道检修过程中，定期检修方式实用性不高，与此同时，故障检修只能在光纤通道出现问题后才能使用，此种方式的应用局限性比较大。随着科学技术的不断发展，在线监测系统变得更加完善，而很多光纤通道的故障都是由光模块或者是衰减增加所引发，且还会在时间推移下发生变化，因此，状态检修操作有着很强的适用性，既能减少维护工作的量，还能有效识别出光纤运行中的异常状态，避免出现更加严重的故障问题。

3.1.4 继电保护单元。若是在继电保护单元中存在运行异常现象，例如报文故障或者收发功率低等，那么就可以利用在线监控相关功能来对其具体状态进行合理检测。因为合并单元和互感器出现故障时，会引发A/D异常，从而导致系统的扫描发生故障，而如果SV或者GOOSE不能正常通信，那么智能变电站中其余一些保护机制也能维持系统的稳定运行。这种情况下，就需要采取科学的故障检修措施，并且在对保护单元进行具体的状态检修时需要充分考虑出厂测试、使用年限以及维护记录等因素，这样才能更好地分析其实际运行状态。

3.1.5 合并单元。众所周知，合并单元能够发挥出保护、测量以及控制等功能，而此单元所发生的故障大多表现为报文异常、收发功率不足以及同步脉冲大等，都能够使用在线监测系统来进行捕捉。而若是合并单元出现故障问题，那么整个系统都有可能会受到影响，所以，要尽可能在状态监测作用下及时发现相关问题，并采取有效的措施来进行处理。

3.1.6 智能终端。和其他的智能组件不同，智能终端中含有大量的继电器回路，并且大多数回路都不能带电运行，所以，无法实行在线监控的策略，这样就会在很大程度上增加了系统状态检修的难度系数。实际在制定相关检修方案时，要充分考虑到各种结构的复杂性、故障部件的属性特征以及差异较大的故障影响力等，这种情况下，可以采取状态检修、故障检修和定期检修三者相结合的方式，让最终的检修效果得到最大化增强。

3.2 智能变电站继电保护的检修方法

3.2.1 累计故障概要。众所周知，在智能变电站中，常见的继电保护装置基本都是IED组件，其故障特点和常规意义上的微机保护比较类似。由此可见，对于智能变电站中那些大于110kV的设备进行状态检修的周期大概为4年，如果组件未出现故障，那么可以将检修周期延长到5年，将5年后的故障累计概率作为各组件的基准故障概率值，这样能有效计算出合理的检修间隔时间。与此同时，由于智能变电站中的继电保护系统智能化程度非常高，且不同阶段组件的故障概率基准都存在一定差异，偶发故障期间组件的故障率主要受疲劳、老化等因素的影响，因此，可以建立同种形式的故障分布模型，把故障期中点作为参考的时间点，然后再结算累计5年的故障基准值，获取科学的检修间隔时间。

3.2.2 优化检修时间。对于继电保护系统的检修间隔来说，主要由不同组件和完整式继电保护装置的检修间隔组成，所以，在获取后者的检修间隔时间之前，要先求解不同组件所需的检修间隔。首先，通过对家族状况、检修状态以及健康情况进行合理研究之后，构建出故障分布模型；其次，根据不同组件故障率曲线图，能得出累计的故障概率。值得注意的是，在制定系统检修策略时，不仅要检测变电站的设施设备，减少停电所带来的不利影响，还要同时对同一线路两侧的继电保护装置进行检测，并保证检修间隔时间一致。

3.2.3 继电保护系统的检修流程。在制定继电保护装置的检修计划时，要充分考虑到各组件的故障概率校正以及检修间隔时间优化等诸多因素，具体的检修流程如下：

第一，先统计和分析各组件运行状态的相关数据，再结合最小二乘法来计算出基础故障率，并构建出故障分布模型，为后续复查提供有力依据。

第二，计算出继电保护各组件的平均运行时间，然后再校正基础的故障率分布曲线。

第三，在计算各组件等效役龄的过程中，要将检修回归因素充分考虑进来，并根据相关结果来获取组件等效运行的年限。

第四，根据各组件的健康状态检测评估值，合理校正相应的等效役龄。

第五，根据继电保护装置中各组件定期检修结果以及基础故障率分布情况，科学确认累计故障概率的基准值。

第六，在完成等效役龄、故障概率基准值确认等工作后，还要计算组件的检修间隔时间。

第七，将继电保护系统中检修间隔最短的数值作为整个系统的检修和维修间隔时间。

3.2.4 全数字式继电保护测试仪。与普通的测试仪器相比，这种新型的测试仪具有独特的优势，能够输出光信号，并且可以通过光纤对接点直接和智能变电站中的继电保护设备进行有效连接，同时借助光纤传输方式，向继电保护中传递跳合闸信息以及电流电压相关采样值，这样就能在此基础上检测出系统的运行是否存在异常情况，便于做出应对措施。

3.2.5 传统式机电保护测试。具体在对智能变电站中涉及的继电保护装置进行合理检测，可以应用传统的机电保护策略来完成相关作业，但是由于其检测的范围存在很大局限性，所以只能借助常规意义上的电磁互感器来达到相应检测效果。这种方式检验的原理主要是，向母线TV和传统继电保护仪器智能终端柜中的合并单元中通入一定量的电流和电压，这样就能有效检测继电保护设备、交换机、合并单元以及智能终端等结构，从而获得有效的检测成效，这种检测方式的完整性比较高，能够针对继电保护的整个主体和相关附属设备展开合理操作。除此之外，通过这样的检验方法，还能借助一些测试线来将继电保护系统、合并单元和智能终端充分连接起来，进而更好地发挥出自身作用。

4 结束语

综上所述，随着社会的飞速发展，逐渐在智能变电站中出现了更加先进、科学的继电保护系统，通过合理的调试作业，能够及时更新系统，让其保持稳定的运行状态。除此之外，还要做好对继电保护装置的检修与维护工作，尽可能将那些阻碍设备运行的各种因素充分排除掉，这样才能最大限度地确保系统能够安全、平稳的运行，从而促进整个社会的和谐、健康发展。