智能变电站中综合防误的研究与实现

广东电网有限责任公司佛山供电局 杨文琛 姜美玲

随着我国科学技术的发展和计算机技术进步，变电站的数量不仅越来越多，而且分布也越来越广泛，巨大的电力需求使传统的变电站工作方式无法满足供电需求，因此智能变电站应运而生。智能变电站可以依赖高速发展的人工智能技术对变电站进行全方位自动化管理，降低了变电站运行过程中的人力成本消耗。与此同时，智能变电站对各个设备的调控和操作精度要求也较高。在智能变电站的使用过程中，经常存在由于开关误触造成的变电站故障现象，严重影响了变电站的正常运行。

相关研究人员研究了变电站运行过程中可能出现的误触问题，研究表明倒闸操作是变电站运行中出现误触事故最多的工作，虽然目前众多变电站中都设置了倒闸的操作规则，但由于倒闸等事故产生的变电站人员伤亡问题仍然时有出现。智能变电站是电网运行的基础，集合了各种各样的业务流，因此为了保证智能变电站的实际工作需求，变电站内部的设备往往添加了监测功能，设置了相应的防误方式。

但在智能变电站的实际工作过程中，经常受到人员或设备的影响导致安全问题，出现安全事故。利用计算机进行变电站智能化管理对提高变电站的综合能力有重要作用，在管理中可能会受运维开关误触现象影响导致变电站的运行失稳，因此研究了变电站综合防误及实现。首先分析智能变电站的综合防误技术，其次提出综合防误内容及防误规则，最后阐述了综合防误的实现路径，为维护智能变电站运行可靠作贡献。

1 智能变电站中综合防误技术

在智能变电站运行过程中，为了避免误触现象导致的运行失稳问题需要研究综合防误技术，提高变电站运行的稳定性：

第一种是运维主动综合防误技术。该技术是一种变电站设备组合技术，可以根据设备综合原则设计相应的防误告警系统，应用该系统可以对目前变电站的实际运行状态进行评估，及时监控可能会出现的综合防误问题，因此该技术主要具有两个特征：第一个特征是智能运维监控特征，可以通过智能化操作评估监控实现；第二个特征是变电站的覆盖特征，受技术特性影响，该技术的适用范围较广，能对范围内智能变电站的各种设备进行保护，实现全面防误，因此在该技术实际使用过程中应该根据变电站的实际运行状态，设计符合逻辑的解决方案，为后续的保护做基础，还需要积极检查综合防误设备，提高误差因素的检定效果，增加该技术与综合防误的匹配性。

第二种是硬压板防误技术。该技术主要是针对智能变电站中的误投问题设计的，因此其在实际使用过程中可以利用硬压板来完成误投问题的处理。在智能变电站工作过程中，需要工作人员利用该技术积极对硬压板进行维护检测，避免出现操作系统闭锁现象，降低危险事故发生的概率，除此之外，硬压板的具体位置也与智能变电站的稳定状态相关，因此需要实时监测硬压板的状态，进行全方位断路器检修，保证目前的正常运行。还可以为硬压板设计专属的风险评估机制，降低实际风险发生的概率，还可以设计补救方案，及时进行风险预警实现智能变电站的综合防误。

第三种是运维装置隔离防误技术。应用该技术进行综合防误时，需要将整个保护器和变电站监控系统隔开，避免受到故障影响导致的系统失稳问题，应用该技术可以进行二次回路连接，进行SV和GOOSE处理，保证二次回路的虚拟化状态，开始进行处理时一定要注意隔离问题导致的处理不确定性，产生处理顺序错乱问题，因此需要根据智能变电站的实际状态增加操作可视化界面，设置系统的操作级别，方便智能变电站进行综合防误及转换，实现稳定运维。

2 智能变电站中综合防误内容及规则

2.1 智能变电站综合防误内容

在智能变电站的实际工作运行过程中，受操作系统的影响可能随时会出现执行性问题，需要设置相应的运维防护和安全解决措施进行解决，为后续的运维设备检修提供基础，因此在运维防护保护的过程中需要记录各个设备之间的联系[1]。在检修初期进行隔离，检修后再根据设备之间的联系进行恢复，基于此原则，本文研究了智能变电站综合防误的内容。

运维功能压板的实际状态与运维保护操作有重要关系，因此智能变电站综合防误分为两个部分：第一部分是功能分位压板的处理，指的是将分位压板根据断路器保护原则进行投入，再使用隔离刀进行母线保护，整个过程均使用SOOSE进行操作，增加了压板的投入及退出效率；第二部分是硬压板的处理，首先需要将变电站内部的电压电流连片切断，进行回路闭锁闸重组，断开其与智能终端的联系，实现硬压板的检修。

整个变电站的保护步骤均需要参考现有的Q/GDW1396继电保护原则，将保护设备与软压板联合实现综合保护及测控，再利用GOOSE进行母差及主动保护接收，以此来降低软压板维护的复杂度，提高智能变电站的综合维护效率，在维护过程中必须保证软压板始终处于正常状态，避免软压板误投导致的运维问题[2]。在智能变电站的常规维护过程中，需要根据实际站控层的报文进行装置信息化处理，还设置了相关的GOOSE和SV规范，提高test处理效率，整个智能变电站运维过程中的重要问题就是保证运维逻辑的准确性，进行正确的运维计算。

根据上述的综合防误内容，本文也提出了综合防误过程中相关的注意事项，即在进行检修前，必须确定相关功能压板的状态与实际检修状态拟合，避免保护装置连接错误引起的维护失误现象，产生二次回路失灵故障；其次，如果在设备检修过程中存在一次停电问题，需立即退出内部的保护SV软压板，设置合并单元检修间隔回路，实现闭锁保护。

在设备运行过程中经常呈带电状态，因此在维护过程中需要将单元间隔进行双重化处理，加入合并检修压板，保证保护装置处于合理状态，母线电压异常经常会导致电压合并异常，因此在处理时需要不断更换继电保护装置，保证维护效果，还需要额外配置综合维护中的智能终端，保证终端硬压板处于正确位置，从而完成压板的检修。

2.2 智能变电站综合防误规则

根据智能变电站的综合防误内容，以及智能变电站的实际运行状态，可以设置智能变电站的综合防误规则，首先根据智能变电站的内部设备状态设置相应的防误规则，受设备闭锁因素的影响，在变电站内部操作时必须预先经过设备校验，避免设备防误闭锁导致的设备拒动现象，智能变电站必须遵循设备二次防误规则及设备匹配规则。

可以简单地将一次设备的防误规则与二次防误规则进行拟合，在变电站综合防误过程中需要防止断路器、带负荷隔离开关、接地线、带电间隔误入等引起严重的事故，因此在变电站综合防误的过程中需要根据压板顺序原则进行GOOSE/SV保护操作进行软压板的接收，在实际操作时首先需要利用功能软压板接收实际的防误指令，然后投入GOOSE/SV进行功能保护，接下来退出GOOSE/SV完成软压板的接收。

在一二次设备进行综合联用时需要依据状态匹配规则，即在操作过程中必须保证二次设备与一次设备的应用状态实时匹配，因此在线路处理前需要利用线路间隔设置相应的维护终端，进行GOOSE/SV软压板操作完成线路的状态保护。如果存在线路间隔关系需要立即进行母差保护，增加线路综合防误的可靠性，在电子检修设备应用过程中需要设置相应的告警模块，进行装置保护实现运行处理。

3 智能变电站中综合防误的实现

根据上述研究的智能变电站综合防误技术及综合防误内容规则，研究了智能变电站综合防误的实现案例，选取某智能变电站进行研究，该变电站使用综合接线方法进行接线，因此该变电站的回路完整，符合综合防误研究标准，该变电站的部分接线示意图如图1所示。

图1 智能变电站接线示意图

由图1可知，该智能变电站研究部分的总线路共两条，内部呈不规则变化，可以将该线路划分为10个不同的接线故障段，此时故障发生的频率及故障数量如下表1所示。

表1 接线故障段概况

由表1可知，选取的1～10个接线故障段中的故障发生频率均较高，故障数量也较多，其中故障数量最多的是8段、故障数量最少的是6段。在现场实际模拟事故发生的过程中，需根据现有的安全规则进行检修，保证线路处于正常运行的状态，设置接地短路、保护动作变化情况作为初始故障，进行电流采样，分析此时该变电站的防误功能，在模拟过程中可以观察该智能变电站的线路保护状态，判断该变电站的防误需求。

根据实现过程中了解的设备实际情况，可以对其进行影响范围划分[3]。可以设置一种设备运行检查方法，避免存在运行误差，在智能变电站的保护启动后，可以利用变电站的信息采集通道获取变电站内部的综合信息，结合此时变电站内部的通讯回路完成误触可视化，一旦出现了误触现象，变电站内部的GOOS需要立即将误触信息的类型、时间等综合信息输送至保护功能压板控制中心中，进行全方位监控防止误触，有效安装防误闭锁，实现综合防误。

受智能变电站的交互功能影响，在进行保护过程中需要根据现有的人机交互界面进行综合调控和维护，降低操作难度，可以利用交互界面，设计与目前防误相关的维护软件完成综合防误[5]。但这种防误方法的防误效率较低，获取防误信息的方式也较困难，因此可以在保护装置内增加防误控制模块，提高信息的聚集度，降低防误信息的获取难度，一旦出现误触现象，防误模块可由立即发送相关的指令，进行防误判断，及时对目前的变电站装置进行保护，相关的运行人员还可以通过交互界面进行交互，完成误触信息的封锁，传统的误触保护模型已经逐渐无法满足现有的防误触需求，因此在后续的交互过程中可以设置相关的误触监控平台完成设备的保护。

智能变电站受内部组装模块的影响，其承载的信息量较大，信息组成也较复杂，因此内部的信息收集和存取调用必须灵活，这就需要在变电站内部安装网络分析仪，一旦分析计算到可能的误触信息，立即对其进行评估，输入内部的误触规则库中实现误触逻辑的检验，为后续的误触处理提供基础，也增加了综合防误的可靠性，实现高效综合防误。

综上，受供电需求影响，智能变电站内部设备组成越来越复杂，传统的人力管理方式已无法满足目前的变电站工作需求，因此目前各个变电站都向智能化发展，在智能变电站的运行过程中，受智能设备的影响，可能经常会出现误触问题，因此本文根据国家继电保护标准研究了智能变电站中的综合防误问题，为维护智能变电站运行安全作依据。