智能变电站母线保护二次系统提升安全措施可靠性的研究

ＥＬＥＣＴＲＯＮｌＣＳ　ＷＯＲＬＤ・　ｊ　智能变电站母线保护二次系统提升安全措施可靠性的研究　湖北省电力公司检修公司　丁冬　【摘要】母线保护是所有保护中较为复杂的保护，因为涉及运行或非运行间隔及回路较多，任一回路的问题都可引起母线保护工作错误，导　致母线保护误动，被迫停电。智能变电站因其固有的特殊性，新建间隔接入母线保护后对运行间隔进行不停电调试的安全措施就显得较为复　杂。本文从ＧｏｏｓＥ回路、软压板状态校验机制、两重安措模式及现场调试方法等对智能变电站进行分析，提出了基于豪迈７０ｏ０Ａ继保仪的　２２０ｋＶ智能化母线保护调试方法及新间隔接入母线保护调试中的安全措施，以提升母线保护二次系统的安全可靠运行。　【关键词】智能变电站；母线保护；软压板校验机制；安全措施　０引言　伴随着电力需求激增，我国已大力建设并投产智能变电站，　然而智能变电站的安全措施与传统变电站的极大区别，其完整性直　接影响保护动作的正确性与可靠性，尤其是新间隔接入母线保护　不停电的安全措施。智能设备和以通信网络为主的母线保护二次　回路的健康状况将直接影响整个智能变电站系统的正常运行［１　］。　为解决上述问题，开展智能变电站继电保护及相关回路动态监控　及故障诊断技术的研究势在必行口　】。同时，针对智能变电站中，　各类智能电子设备（１ＥＤ）之间的信息交互依赖于ＳＣＤ文件。变电　站扩建需要系统集成商通过半手动的方式，对厂家提供的ＩＣＤ文件　及设计院提供的ＳＳＤ文件集成和修改成ＳＣＤ文件，而二次设备厂家　（如母线保护、线路保护等）在从集成商提供的ＳＣＤ文件中手动提　取ＣＩＤ文件，下装到保护设备中。另外，除设置了保护功能软压板　外，还配置了ＳＶ接收软压板、ＧＯ０ｓＥ接收或发送软压板等，通过　对ＳＶ及Ｇ０ＯＳＥ软压板进行控制，能够对保护装置的信息发送以及　接收进行控制，实现二次设备之间的“逻辑隔离”。由“隔离”　想到：智能变电站Ｇ０ＯＳＥ回路安全措施应该由至少两种不同原理　的隔离技术构成，即采用两重安全措施的模式。国内智能变电站　调试主要分三大类：１）ＳＣＤ文件配置及检查（文本对比、虚端子　图对比）；２）单机调试（为保证设备功能和配置正确对单个装置　进行试验）；３）分系统调试（对分系统有关联的多个装置进行试　验）。在此基础上举例湖￣５００ｋＶ孱陵智能站基于豪迈７０００Ａ继保　仪母线保护调试方法一二，以分析智能变电站母线保护不停电调试　的可行性、可靠性及可操作性。　１软压板是智能变电站状态检修机制的核心　ＩＥＣ６１８５０第ｌ版属于基础性规范，其中并未包含检修机制相关　的约束内容，但ＩＥＣ６１８５０第２版中留存了中国智能保护的检修机制　的思想，我们通过追究两者不同之处发现：ＧＯＯｓＥ报文数据品质　位ｑ的ＴＥＳＴ位的二进制编码为“０”或者“１”来判别是否实现检修　处理机制。在母线保护装置正常运行中，装置对ＧＯＯＳＥ软压板检　修机制如下。　（１）母线保护投入运行后，母线保护装置逻辑会自动对本装置　的ＧＯＯＳＥ软压板投退状态进行循环校验，其校验逻辑为：母线保护　管理板与通信子板之间的ＧＯＯＳＥ软压板ＣＲＣ码和管理板／通信子板的　ＲＡＭ区中ＧＯＯＳＥ软压板的正反码进行校验，如一致则正确。　（２）如母线保护装置检修状态或进行软压板状态更改，保护　逻辑自动对软压板状态执行一次自动巡检，其校验方式为：母线保　护管理板／通信子板的ＥＥＰＲＯＭ区中ＧＯＯＳＥ软压板的ＣＲＣ校验。　（３）装置软压板更改：母线保护自动对通信帧中软压板更改　后数值合法性校验以及ＣＲＣ校验。　综上所述，在现场实际检修中，若采用第２版检修机制，一需　增大ＧＯＯＳＥ报文字节长度，二需对现有装置模型进行修改，上述　两点导致ＧＯＯＳＥ报文传输的准确性大大降低，因此建议仍采用国　内成熟的检修机制。　・１５０・电・争世界　２母线保护调试和首检提高其装置的可靠性　在前提条件满足以下３个：保证母线保护装置的内部定义正　确、检修机制完整、检修压板不存在虚接的情况下，方可对智能变　电站的二次隔离，采取如下方式：投退软压板及利用ＩＥＣ６１８５０检修　机制进行非物理隔离的方式。这就意味着：母线保护的调试和首检　中我们调试人员要采用保护光纤拔除的硬隔离措施（光纤拔除前进　行编号和收发标记，核查原功能，并制作表格记录清晰，功能备注完　整，收发对应清晰，调试完成后依功能还原）。然而以非物理断链方　式主要应用于定检或消缺工作，其主要方式为：对软压板和检修压板　进行投退设置或者逻辑配合来实现，逐步减少采用物理隔离。　３制定合理的二次安全措施及调试方法（应用举例）　（１）ｓｖ（即电流电压）设定：选取保护收ｓｖ文件，首先系统设　置一一（电流、电压变比），其次，进行通道映射，也就是电流电压　量的相别设定，智能站保护电流电压采用双ＡＤ配置，为防止输入的　双Ａ／Ｄ数据之一异常时勿动（不一致时闭锁保护，装置告警），所以　电流、电压一定配置两遍。由于智能站采用数字化模式，测试仪存在　很多光口，我们需要对通道进行设置，保证和测试仪所接光口一致，　对于尾纤与与保护装置相连时注意当测试仪光口的显示灯如果不亮代　表尾纤收发反了（也可以通过看保护装置链路告警进行判断）。　（２）任选一个菜单，点击６１８５０进入配置界面，进来后可以对测试仪　的功能进行选择，功放输出界面也就是常规站模拟量输出选择的，ＳＶ　保文格式统一为６１８５０９—２，基于ＧＯＯＳＥ网络传输代替传统开入开出回　路则选择ＧＯＯＳＥ设置菜单来验证母线闭重保护、远跳及失灵保护动作　失灵连跳主变三｛￣ＪＧＯＯＳＥ发出投入母线保护的功能软压板和该支路的　间隔刀闸位置投入软压板，然后分别投该支路的ＧＯＯＳＥ发送软压板，　通过继保７０００Ａ模拟母差保护动作。在进行验证中应注意：仅投入对应　验证间隔的投入软压板、母差保护功能软压板、ＧＯＯＳＥ发送软压板，　非对应支路的上述软压板则全退。通过观察对应的间隔保护的ＧＯＯＳＥ　接收报文看是否收到母线差动保护发出的闭锁重合闸和远跳Ｇ００ＳＥ命　令；失灵连跳主变￣ｔ］ＧＯＯＳＥ命令的正确性验证同上述方法。　（３）验证起失灵ＧＯＯＳＥ命令接收：投入某支路失灵接收软压　板，通过继保７０００Ａ模拟间隔保护动作，核对该支路失灵ＧＯＯＳＥ　开入的正确性。同时验证检修机制验证时，确认退出其他支路的间　隔投入软压板、ＧＯＯＳＥ发送软压板、起失灵接收软压板，确保仅　跳对应间隔开关。逻辑闭锁装置讲求顺序化操作，因此安全措施的　执行也应顺序化，否则容易导致保护误动或者闭锁，例如：对母线　上某一线路间隔进行停电检修时，不能直接断开此线路间隔物理链　路，否则会造成母线差动保护的闭锁。　（４）对于正在运行中的智能变电站，同时应该保证至少两种不同　的隔离方式去实现安全措施，以非物理断链方式进行检验。在带电检　修过程中，投入待检修设备的检修压板后，应立即退出待检修设备的　功能软压板，从虚回路上断开该设备与其他重要设备间的逻辑联系，　例如：保护装置的检修过程中，相应的保护装置上退出跳闸出口软压　板，同时投入检修压板，应在确保二次安全措施的可靠性。　ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ　ＷＯＲＬＤ・右　ｊ之　游　（ＴＲＵＥ）　Ｅ检修（ＦＡＬＳＥ），测试仪有两种不同的选择，一种设置　后为保持的；一种设置后为非保持，进行一次试验后就恢复初始状　薯秣瞳博　４基于豪迈继保之星７０００Ａ的母线保护调试工作的心得　通过现场对５００ｋＶ孱陵变电站中２２０ｋＶ孱澧ＩＩ回线路间隔为例，　基］　豪迈继保之星７０００Ａ的母线保护调试工作，心得如下：　在一次设备不停电情况下，线路保护检修时，由母差保护内启动　失灵，闭锁重合闸及远跳回路功能测试时，应该采用以下安全措施　】。　（１）退出母差保护内启动其他运行间隔失灵联跳发送软压板及　ＧＯＯＳＥ发送软压板；　态，在母线保护调试中要特别重视。本文提出的研究思路对于提升　●　●　留　埘　婀　●　‘　留　饼　埘　４　智能变电站运行可靠性有重要的实践意义。　参考文献　…安天瑜，震宇，金学洙，等电力系统风险研究现状Ｕ１．电网与清　洁能源，２００９，２５（９）：４—１０．ＡＮ　Ｔｉａｎｙｕ，ＷＡＮＧ　Ｚｈｅｎｙｕ，ＫＩＭ　Ｈａｋｓｕ，　（２）投入线路保护、母差保护、对应间隔智能终端检修软压板：　（３）线路差动保护光纤通道采用物理隔离，对侧线路纵联（差　动）保护改信号状态位置…０’。为了防止母差保护误跳运行设备，采　用两套安全措施：母羞保护检修压板作为第一套安全措施，退出母差　保护内运行间隔发送ＧＯＯＳＥ报文软压板作为第二套安全措施．　（４）状态／延时时间设置，对于厂家文件是有写入延时的，一般　在３．２０００ｕｓ间，调试时需进行设置。对于南瑞继保保护装置初次调试设　置延时后・，如果更换延时进行调试则需要重启保护装置，否则保护无　法识别测试仪所给状态。　ｅｔ　ａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓ　ｏｎ　ｐｏｗｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｒｉｓｋ［Ｊ　Ｊ．Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　Ｃｌｅａｎ　Ｅｎｅｒｇｙ，２００９，２５（９）：４—１Ｏ（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）．　【２１朱俊杰，李旭东．５００ｋＶ线路事故跳闸事件的分析与建议口】．电力与　能源，２０１３（１）：５９—６１．ＺＨＵＪｔｕｌｊｉｅ，ＬＩ　Ｘｕｄｏｎｇ．．Ａｎａ　ａｎｄ　ｒｅｃｏ咖　０ｎｓ　ｏｆｔｈｅ　５《Ｘ）ｋＶ　ｌｉｎｅ廿ｊＰ　ｅｖｅｎｔ［Ｊ］．Ｐｏｗｅｒ＆Ｅｎｅｒｇｙ，０１３（２１）５９—６１　Ｃｈｉｎｅｓｅ）．　蓝海涛．智能变电站继电保护二次安全措施规范化的建议Ⅱ】＿智能　电网，２０１４，２（１）：６２—６６．ＬＡＮ　Ｈａｉｔａｏ．Ｒｅｃｏｎｍｗｎｄａｆｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ　ｏｔｉｅｈｙ　ｐｍｔｅｃｉｆｏｍｅｃｏｎｄａｒｙ　ｓａｆｅｔｙ　ｍｅａ　Ｉｒｅｓ　ｏｆ　Ｓａ＇ｌ＇ｌａｌ￣ｓｕｂｓ—ｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｓｎ￣ａｒｔ　Ｇｒｉｄ，２０１４．２（１）：６２－　６６ｆｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．　【４】沈潇军，洪建光，蒋鸿城，等．信息设备状态检修研究与应用Ｕ１．电　力信息与通信技术，２０１　５（２）：４３—４８．ＳＨＥＮ　Ｘｉａ０ｊｕｎ，ＨＯＮＧ　ＪｉａｎｇｕａｎｇＪＩＡＮＧ　Ｈｏｎｇｃｈｅｎｇ，ｅｔａ１．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ａｐｐｈｃａｆｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｅｑｕｉｐｎ１ｅｎｔｃｏｎｄｉｄｏｎ—　５总结　本文提出了一种基于豪迈继保之星７Ｏ００Ａ的孱陵智能变电站　２２０ｋＶ母线保护调试方法，验证母线保护装置的各种逻辑和虚回　路，举例在不停电情况下的母线保护装置调试方案以发现在目前　ｂａｓｅｄ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｌＪ】．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｉｎｆｏｒｍａ—ｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１５（２）：４３—４８（ｍＣｈｉｎ￣）．　ｆ５１童洁，陈晓刚，侯伟宏．智能变电站不停电电力系统继电保护校　验技术Ｕｌ＿水电能源科学，２０１２，３０（７）：２１８—２２１．ＴＯＮＧ　Ｊｉｅ，ＣＨＥＮ　Ｘｉａｏ－　ｇａｎｇ，ＨＯＵ　Ｗｅｉ—ｈｏｎｇ．Ｖｅｒｉｉｃａｔｆｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｕｎｉｎｔｅｍｌｐｔｉｏｎ　ｐｏｗｅｒ　国内广泛采用的检修机制下，智能变电站的二次安全措施中可能　存　的问题，并提出了如何提升二次系统安全措施可靠性的问题　研究：１）在单机调试及首检过程中采用硬隔离方式，充分确保装　置可靠性：２）设备定检及处缺时则充分利用软压板和状态检修机　制来进行　次隔离，防ｌＥ物理隔离时光纤链路损伤：３）二次安全　措施票的执行应遵循两套化的操作思路，以保障操作过程的可靠　性：４）利用ＳＣＤ文件比对系统和检修机制的品质位设置：即检修　ｓｙｓｔｅｍ　ｒｅｌａｙ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｓｍａｒｔ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎＵ］，Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　Ｐｏｗｅｒ，２０１２，３０（７）：２１８－２２１．　作者简介：　丁冬，湖北省电力公司检修公司电力工程师。　（上接第１４９页）　具有较快的寻优速度。　损为目标，通过粒子群算法确定补偿容量，对系统进行无功补偿优　化，通过ＩＥＥＥ一３３节点系统进行仿真，验证该算法具有较好的优化　效果，能够有效的降低系统的有功网损。　参考文献　…高慧敏，章坚民，江力基于二阶网损无功灵敏度矩阵的配电网　无功补偿选点『ｌ１．电网技术，２０１４，３８（７）：１９７９－１９８３．　［２ｌ汪文达，崔雪，马兴，等．考虑多个风电机组接入配电网的多目标　无功优化『ｌ１．电网技术，２０１５，３９（７）：１８６０－１８６５　【４】张之昊，武建，李平，等．应用于农村配电网的测量点与补偿点分　离式无功补偿设备及其优化配置卟电工技术学，２０１５，３０（３）：２０５—２１３．　】　餐吁　埘＇　Ｏ　‘　协　麓　笛　∞　蕾　●　＿　秘　浚代囊ｔ　图１系统网损收敛曲线　４结论　本文通过灵敏度分析的方法确定无功补偿位置，以最小无功网　咤！早也，●・１５１・