智能变电站继电保护软压板防误操作策略及实现分析

2022-11-25林涛

通信电源技术 2022年13期

林涛

（广东电网有限责任公司汕头供电局，广东汕头 515000）

0 引言

随着科学技术的改革、优化，智能变电站中使用了越来越多先进的技术，进而实现了网络化和数字化，其中变化最大的是二次设备，数字化的光纤回路替代了电缆[1-3]。在继电保护装置中，与硬压板相比，软压板具有更好的使用性能，利用继电保护装置中的接收软压板可以提升对异常数字信号的检测效率，通过隔离异常信号保证高质量完成智能变电站继电保护工作。但是软压板的闭锁条件相对单一，对其运行状态会产生一定的影响，导致出现误操作或误闭锁，进而影响电网供电的可靠性与准确性[4]。

1 智能变电站介绍

智能变电站与传统变电站的相同点是都包含一次设备和二次设备，而智能变电站中二次设备实现了网络化和数字化。此外，为了提高变电站的智能性，还在一次设备中使用了很多智能化开关，进而保障变电站在运行过程中能够实现操作的自动化和信息的共享化。利用计算机技术和互联网技术，可以对变电站的电网进行智能化调度与控制[5]。智能变电站的优势是可靠性更强、集成化程度更高，而且低碳环保。通过数字化的信息平台和网络化的通信设备，可以自动完成变电站运行过程中电能的控制与监测，其工作流程如图1所示。

图1 智能变电站工作流程

2 智能变电站继电保护软压板应用分析

软压板指软件系统的某个功能投退，以修改微机保护的软件控制字实现，主要应用于继电保护装置。按照接入保护装置二次回路位置的不同，分为保护功能压板和出口压板。保护功能压板能够实现保护装置的某些功能，例如主保护、零序保护以及距离保护等相关功能的投退，同时其电压相对较低，一般为弱电压板，接入直流24 V的电路中。出口压板决定了保护工作的最终结果，并且根据出口作用的对象不同，分为跳闸出口压板与启动压板[6]。跳闸出口压板直接作用于本开关或者联跳其他开关，启动压板用作其他保护开入，例如失灵启动压板、闭锁备自投压板等。因为能够实现自动跳闸，所以软压板在智能变电站中具有非常重要的作用。为了提高智能变电站运行的可靠性，目前除了远方操作和检修状态时需要使用硬压板外，其余均使用软压板。二次设备中所包含的软压板数量众多，一旦出现误操作，将会影响二次设备的运行可靠性与安全性[7]。基于此，必须要采取合理的措施，控制软压板的操作流程，防止出现误操作现象。在调整电网运行方式、智能变电站扩建和检修、隔离异常设备等过程中，都需要频繁操作软压板。智能化软压板在使用过程中具有遥控功能，具有较强的优势，已经在变电站中得到了广泛的推广和使用。

基于软压板的特殊性，运维人员可以根据电网的运行方式要求通过远方操作实现相关软压板的投退，有效提高保护装置运维的智能化程度。对于路程较远的变电站，可以不用到现场投退硬压板就实现相关保护功能投退，提高了整体的运维效率[8]。随着智能变电站的投产和传统变电站的信息化改造，通过智能录波器、控制型子站或智能远动机等方式实现远方修改定值、远方切换定值区、远方投退软压板等功能，软压板都是其中不可或缺的组成部分，因此保护装置软压板对于实现保护功能远方控制及提高保护装置智能化运维水平都起着至关重要的作用。

3 智能变电站继电保护软压板防误操作分析

通过对智能变电站继电保护软压板的应用流程进行分析可以明确，一旦软压板出现了误操作现象，将会影响二次设备的运行可靠性，进而使整个智能变电站的运行质量下降。基于此，必须要明确软压板的防误操作策略。

3.1 软压板操作情况分析

目前在继电保护过程中，软压板的操作情况分为以下两种。

一是在电网运行过程中，根据其特殊要求可能需要退出保护装置某一功能。例如，在某种情况下需要退出线路保护的重合闸功能，这时可以通过远方操作软压板退出重合闸功能。由于一次设备的运行状态会发生变化，导致软压板状态和对应一次设备运行状态不一致，在一次设备处于正常运行状态和检修状态时对于功能软压板的操作流程需求有所不同，因此必须要按照一次设备的工作状态利用软压板投退相关功能[9]。

二是电网扩建设备时，为了使扩建设备与邻近运行设备能够安全隔离，可以使用软压板对在运设备保护装置的相关功能进行投退控制。在操作软压板时，其对应一次设备处于运行状态，这也增加了软压板在操作过程中的风险性。由于软压板操作的不同流程可能会对智能变电站的安全性造成直接影响，因此必须要保证在操作软压板时严格遵循相关的操作规程与工作流程，并完善相应的防误操作功能，降低软压板的操作风险[10]。

3.2 软压板防误操作原则

为了防止软压板出现较高频率的误操作现象，必须要明确其需遵循的原则，并在实际操作过程中严格遵循，进而提高软压板操作的准确性。一是要遵循安全性原则，避免因操作软压板导致保护不正确动作。此外，操作软压板需要遵循具体的操作流程，严禁未经许可擅自操作软压板。二是进行软压板操作前，需要判断对应一次设备的工作状态。如果其处于运行状态，并且继电保护装置发出了保护跳闸的信号，则应该保证出口软压板处于投入状态，避免操作接收软压板。三是如果一次设备处于检修状态，则可以对各类型软压板进行投入和退出操作，严禁未经许可擅自操作软压板。

4 软压板防误操作流程

不同类型的软压板在使用过程中的作用也有所差别，必须要明确操作过程中的需求并了解不同位置软压板的影响范围，然后在遵循相应原则的前提下明确防误操作的具体流程。

首先，在操作软压板过程中，保证其影响范围可以涉及到对应的一次设备。功能性软压板必须要根据一次设备的运行状态要求对应处于投入或退出的状态，出口软压板必须在一次设备正常运行时处于投入状态，而接收软压板要保证在不影响一次设备运行的前提下对信息进行接收和检测。

其次，对一次设备的工作状态进行分析。如果其处于运行状态，则要谨慎地控制软压板的操作过程；如果未处于运行状态，则可以对软压板进行直接操作，确保软压板能够保证一次设备正常运行并维持继电保护完整性，避免出现因操作软压板造成保护误动作的情况。无论一次设备是否处于运行状态，操作软压板时都需要严格遵守操作规程。

最后，当发现继电保护装置的运行状态出现异常时，应该避免操作软压板。如果继续操作，可能会导致保护误动作，造成开关误动或拒动，进而影响电网的安全运行。智能变电站继电保护软压板防误操作平台构成如图2所示。

图2 智能变电站防误操作平台

4.1 软压板防误操作诊断方法

（1）保护状态判断方法。如果在设备运行过程中，其保护动作发出的信号和检修信号不一致，则应该对相关信号进行检测，判断保护功能是否正常运行。同时要发出报警信息，判断保护装置的运行状态。

（2）一次设备运行状态判断方法。通过检测电路的电流，对一次设备的运行状态进行判断。利用万能表或电流表对电路中的电流进行检测，如果发现电流相对较大，则说明一次设备处于运行状态。

（3）保护跳闸状态判断方法。在完成保护动作后，对出口软压板的投入进行判断，明确其保护装置是否已经进入跳闸状态。

（4）保护完整性判断方法。对失灵保护的完整性和主保护的完整性进行判断和分析，并对其跳闸状态和正常运行状态进行检测。如果发现纵联保护功能正常，则可以正常操作软压板。失灵保护的完整性主要指在电路中失灵保护功能可以正常使用，此时与之相关的功能性软压板均可以正常投入。

4.2 软压板防误操作实现路径

智能变电站中所使用的软压板具有远程遥控功能，可以通过后台监测完成软压板防误操作流程。在软压板遥控信息中可以增加ID选项，保证对不同位置的软压板进行防误操作逻辑分析。明确软压板在遥控操作过程中具体的逻辑表达式，并对一次设备的运行状态进行分析，使其能够正常报警和启动继电保护装置。在逻辑表达式中，要引入更多的防误操作策略，维护继电保护的完整性。