智能变电站继电保护状态检修策略研究

董俊杰

摘要：现当年，随着我国快速发展，电网的建设也在加快，越来越多的智能变电站投入运行。区别于传统变电站中的保护装置，智能站的继电保护装置有着很大改变，其运行维护手段也不能一概而论。目前，将状态检修应用于一次设备方面的研究和实践成果颇丰。在借鉴此经验的基础上，提出了智能站继电保护装置的状态检修策略，可以为智能变电站继电保护装置状态检修工作的开展提供了理论支持和实践基础。

关键词：智能变电站;继电保护;状态检修;策略

引言

变电站日常运行过程中，继电保护设备的有效应用以及实时状态检修是非常切实可行的，可以显著减少运行设备所花费的维护成本，并且提高设备检修效率。应用继电保护进行状态检修以来，尽管设备故障率产生的变化比较小，可是继电保护设备实际可用率得到了显著的提升。除此之外，进行状态进修后，电力系统中继电设备出现的停电次数也减少了很多，并且提高了电力设备实际检修管理效率以及管理水平。

1状态检修的意义

状态检修具体意义主要表现在：①适应电力一次设备状态检修实践的推广。适应最先进设备维护的实践需要;②对于设备继电保护状态有整体的掌握，可以根据次设备检修活动并结合设备所面临的风险确定最佳检修时机，减少过度检修造成设备损坏，通过延长检修周期减少设备停工时间，从而提高设备的可用性和使用寿命;③在检修的过程中可以快速发现继电保护出现的异常，对故障点进行定位，为检修工作提供可靠的依据;④在某种意义上减少了设备检修的费用，经济效益得以提高。继电保护装置检修是基于在设备的生产和运行过程中产生的一系列数据信息，以及表征设备某个方面的健康状态的状态量，对状态的组合进行数量建模和分析。状态检修是未来检修技术的发展趋势，检修技术的发展还需要很长一段时间，因此短时间内协助状态维护的主要手段仍然是定期检修，其思想和概念仍然具有指导意义。

2智能站状态检修的方法

2.1计算机管理系统

计算机管理系统由数据采集单元和数据管理单元两部分组成，接收SV、GOOSE、MMS等信息。信息采集范圍涵盖合并单元、保护装置、智能终端、安自装置、过程层交换机及构成保护系统的二次联接回路。系统借助专家系统，为智能变电站二次系统的日常运维、异常处理及电网事故智能分析提供决策依据。

2.2模型计算速度

模糊评价模型的计算方法运用到了权重集理论，即层次分析法和主成分分析法。计算中各类关系矩阵较为麻烦，且建立状态指标的隶属函数需要使用专家经验，计算速度较慢。而比例失效模型的计算过程中，运用到了极大似然估算法，在初值不太好的情况下可能出现不收敛的情况。虽然计算方法相较于模糊评价模型较快，但是出现不收敛的情况势必会影响计算结果。

2.3继电保护装置状态的获取

通过使用智能变电站的“虚拟回路”进行自动检测，这样可以实现对二次回路更好的监控。二次回路在继电保护中很重要的一部分，可以被简单地看作串联和并联的模型，不过这个模型需要进行结构分解来进行管理，因为它不容易通过信息管理系统管理，于是二次回路就作为评估继电保护状态的指标，也是继电保护状态维护系统检修的一部分。设备可以接收的SV/GOOSE等信息都有其对应的光纤接口，各发送缓冲区也是相对独立的，这样相互之间形成隔离。收集和处理每个虚拟链路的信息，并且由相同逻辑的不同程序实例执行信号传输的整个过程。这样就形成了多个相对独立的相关信息流链路。因此，虚拟链路的每个链路与其他链路隔离，从而最小化链路之间的交互。

2.4并单元以及智能终端具体状态监测信息

对智能变电站来说，智能终端以及合并单元是过程层设备，也就是一次设备以及间隔层设备之间的接口装置，通过电缆连接智能终端以及一次设备，通过光纤连接智能终端和保护设备以及测控等二次设备，从而有效控制以及准确测量一次设备。合并单元本身属于一种物理单元，主要组合源于转换器电力以及电压数据，同时把经过处理的具体数字信号依据特定格式传至间隔级设备。分析智能终端以及合并单元所发挥出的作用能够知道，如果两者其中之一产生问题，就会严重影响到继电保护自身可靠性。尽管智能变电站有对不小于220kV电压等级所安装的合并单元以及智能终端均提出双重化配置的具体要求，可是现阶段实际运行中依然有因为温度高等使得两套同时出现故障可能，因此必须对合并单元以及智能终端进行状态监测。

2.5进行入网检测，不断收集家族缺陷

尽管近几年已经连续出台了这方面的技术标准，继电保护设备生产制造厂的实际制造更加规范，可是因为各个制造厂家对标准的理解、设计水平以及采用的设计理念均存在差异性，使得设计存在一定的隐患，最终引发保护误动问题，因此必须对继电设备进行严格的入网检测，使继电保护设备生产版本更加规范。此外，因为继电保护设备实际运行状况和生产元件、生产设计水平以及版本和所采用的制造工艺、运行环境等有着密切的关系，在相同时间段中，同类产品有可能出现相同缺陷，所以我们应该不断收集所出现的缺陷，指导设备的检修。

2.6风险的识别

对继电保护装置的检修就离不开对风险的识别。风险识别首先要求收集继电保护装置的使用信息的搜集，得到信息之后整理和分析继电保护的基本信息，根据理论知识进行风险评估。在风险评估中最常用的就是专家经验法，凭借专家多年的工作经验在短时间内就可以对风险进行确定，十分简单便捷，不足之处就是仅仅凭借专业人员的知识，经验得出的评估报告是会受到一定限制的，极有可能会出现疏漏。如结合质量问卷调查加上专家调查方法进行识别风险，可以提高评估的准确性，使对危害的识别更加详细和准确。

2.7继电保护单元检修策略

对于智能变电站来说，因为其保护装置结构、故障以传统的继电保护有了很大的改变，所以，其检修策略也有很大的不同。一般来说，都对微机保护装置进行使用，同时模拟量数据采集等，全部在合并单元、智能终端进行。而且微机保护装置的自检测能力是很强的，所以对于定期检修是不适用，可以将状态检修以及故障检修联系在一起。对于保护装置的光收/发模块异常、采样额定延时偏差等异常，由于这些异常是随时间变化的，因此，可以将状态检修进行应用，也就是，把在线监测结果实时向站控层状态检修监控单元进行传送。对于零漂偏移大等异常，可以将监测软件模块进行增加，通过状态检修方式来完成。对于SV、GOOSE通信系统断链等异常，可以将告警、闭锁保护措施进行实施，可以通过故障检修方式来完成。

结语

对供电系统来说，继电保护装置发挥着非常重要的作用，会对供电稳定性以及安全性造成严重的影响，所以应该合理检修以及维护智能变电站中的继电保护状态，认真检修所有环节，从而给供电系统运行稳定性以及安全性带来保障。开展检修工作的时候，不仅应该提升相关技术水平，同时应该提高相关人员自身业务素质以及专业技能，从而减小事故发生率。

参考文献

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