摘要：随着国家电网《坚强智能电网技术标准体系规划》的制定，智能电网发展与规划有了风向标和技术指南，这加快了我国智能电网的建设步伐。为了实现智能电网建设目标，智能变电站无疑是最为核心的一个环节，同时也会带来一系列的电力技术及方法变革，智能变电站继电保护检修试验就是一个重要方面。为此本文中笔者将结合自身是实践工作经验，对智能变电站继电保护试验方法做出以下研究。
关键词：智能变电站；继电保护；试验方法
前言：
在智能变电站的广泛投入运行趋势下，传统变电站继电保护检修试验方法已经无法满足智能变电站继电保护检修要求，而且没有可以参照的相关标准及规范，这就导致了智能站继电保护检修试验成为了智能变电站发展的薄弱环节。因此，为了保证智能变电站的安全、稳定、经济运行，有必要对智能站继电保护检修试验方法进行归纳和总结，从而建立系统性、有效性、可行性的智能站继电保护检修试验方法。
1智能变电站概述
智能变电站中，增加了光学电流互感器、电子式互感器、综合智能单元、智能终端、合并单元、交换机等大量新设备，传统变电站的电缆二次回路被光纤和网络所代替，复杂的二次接线已不复存在，智能变电站中增加了 SCD 配置文件，真实的端子排被虚端子代替，使变电站的信息传输方式和表现形式发生了变化。交流电流、电压信号以及直流控制、位置、告警信号被 SV、GOOSE 所取代；装置的功能及各装置间联接关系体现在全站 SCD配置文件及虚端子中。但是变电站的结构及保护原理没有发生变化。智能变电站的新增技术，将保护功能和保护所采集的交流模拟量、保护开入开出量分离，保护所采集的交流模拟量、保护开入开出量就地化，简化二次回路，降低成本，提高保护功能的冗余度，从而达到智能化的目的，实现与智能电网的更好同步。
智能变电站的试验模式、试验内容、试验方法也将随着新形式、新设备、新技术的发展而发生变化。从试验工作的内容而言，智能变电站比常规变电站增加了许多新内容，试验过程中必须对全站配置文件 SCD 进行校核并管理；设备间的互联、互通测试成为了试验的重点；而常规变电站的试验项目，如保护性能、断路器传动、五防联闭锁、遥测、遥信、遥控等，在智能变电站试验过程中并没减少，只是试验方法有所改变，常规的模拟量和开关量输入、输出被数字形式的 SV 和 GOOSE 所取代[1]。对于整个 SCD 的验证就如同对变电站整个二次回路的验证。如母差保护接受与发出的数据与各个间隔的关联，备自投充放电及动作需要的条件，动作后作用于的间隔。对于综合智能单元机智能终端的验收就类似于对微机保护的操作箱验收。各种开入开出、闭锁及操作回路仍然存在，而且与现有的保护验收规范相同。
2 智能站继电保护试验方案
常规变电站继电保护检修试验的方法并不复杂，整体操作较为简单，只有通过继电保护测试仪向保护装置输入模拟电压或者电流来验证就能得到结果。智能变电站网络化数据信息传输的实施，需要更高层次的试验方法才能完成数据提取，根据现场实际主要有两种方法。
方法一：电力改造升级非常复杂，受地区条件、设备更新、管理层次等影响较大，在一些地区还继续使用传统设施设备，第一种模式也在起着一定作用。采用常规电磁式互感器的智能变电站进行试验，可采用常规继电保护测试仪进行继电保护系统试验，只有全面控制好流程，才能保证试验数据精准，但是在使用过程中，受一定条件限制，需停运多种一次设备才能完成，多数智能变电站的继电保护装置电压全部取自母线TV合并单元。通过常规继电保护测试仪功能发挥，建立模拟量电压及电流，向继电保护装置、合并单元、交换机及智能终端设备传输，保证完整性试验结果。继电保护设备通过光纤点对点合并单元及智能终端连接，而合并单元和智能终端通过测试线与常规继电保护测试仪连接。
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方法二：第二种模式全数字式智能变电站进行试验时，就可以全面利用更为先进的设备方法进行试验，采用全数字继电保护测试仪做好试验能够提取更加精准的数据，输出为光信号可直接接入智能变电站继电保护装置[2]。全数字测试仪和继电保护装置的连接，主要是采取了光纤点对点的方式，通过快速连接实现了电流、电压的传输，能够正确判断采样值及跳合闸信号。要想达到试验目标，则压根将全站继电保护SCD文件导入继电保护测试仪内，单间隔保护装置试验时，可以加入SV采样值，逻辑关系较为复杂的试验需加入GOOSE信息，其试验受备自投SCD文件中GOOSE输出路数限制，比如说，对于110k V智能变电站备自投装置试验偏差，主要是因为数字测试仪GOOSE输出路数受限。通过这种试验方法能够完全对继电保护装置技术逻辑功能性测试，但是却不能实现单元合并，存在一定缺陷。
3智能变电站继电保护试验安全措施
智能变电站继电保护屏上已经没有传统意义上的硬压板回路（只保留检修状态压板），取而代之的是 GOOSE 软压板、SV 接收软压板等。同时因为各个装置之间依靠网络连接，各种类型保护的采样都来自同一个合并单元，这样在保护实验时如果在合并单元加入电流电压量，就可能将数据送到运行设备内，造成保护误动。因此为避免人为事故发生，需要进行安全隔离。安全隔离的措施主要有投退软压板和插拔光纤两种。具体的安全隔离措施有如下几种。
（一）退出相应检修设备的 GOOSE 出口软压板。本操作可由运行人员在后台监控机上操作，对应传统保护屏上的跳闸出口硬压板，从逻辑上保证检修或处缺设备不会误出口跳闸；此外单一间隔检修防止影响运行设备可以退出运行装置（如母差保护等）内检修间隔的GOOSE 接收软压板（有的设备厂家称为 MU 压板），这样可以有效避免在检修设备间隔的试验用电流电压量参与运行设备逻辑判断。此措施必需写入二次安全措施票，防止检修完毕后未及时恢复造成保护误动。
（二）将所有涉及检修间隔设备（合并单元、智能终端、保护装置）的检修状态压板投入。按照《IEC61850 工程继电保护应用模型》的描述，装置的检修状态压板可以控制装置 GOOSE 报文中的检修状态位，投入检修状态压板后装置发出的 GOOSE 报文均为检修态报文。对于处于检修状态的装置可以接收检修状态 GOOSE 报文，对于运行状态（未投入检修状态压板）的设备不处理检修状态 GOOSE 报文。该方式可以将检修设备与运行设备有效隔离，因此要求装置的“检修状态压板”光耦开入的高度可靠。
（三）以上几种与检修相关软硬压板的投退均需建立在软件可靠的基础上，如果需要有明显断口的安全隔离措施，可以采用拔插光纤的办法，将检修设备与运行设备有关的光纤断开，可以保证检修工作的绝对安全。但频繁的拔插光纤容易造成光纤砝兰内陶瓷片损坏，因此在拔插时需小心谨慎[3]。以单一线路间隔停电检修为例，在线路间隔停电后，运行人员退出继电保护装置相应的出口软压板；继电保护检修人员在检修前应投入本间隔涉及的合并单元、智能终端、继电保护装置检修状态硬压板，并在相应设备内检查投入的正确性；退出母差保护内本间隔 GOOSE 接收软压板；断开与其它运行设备有关的光纤。以上所有措施在确保无误后方可按照前面介绍的方法进行测试。
总结：
智能变电站应用是未来发展的主要方向，但是在电网升级改造过程中，也遇到了各种问题，为了能够更好推动智能变电站的提档升级，和智能化设备得到良好运用，只有全面掌握继电保护试验方法，根据试验特点和适用范围进行正确操作，才能有效保证智能变电站继电保护试验顺利开展，并能如期完成设定目标。
参考文献：
[1]李立刚，李洪凯，陈祝新.智能变电站继电保护试验方法的探讨与研究[J].东北电力技术，2016，37（03）：48-51.
[2]陈星田.智能变电站继电保护隐藏故障诊断与系统重构方法[D].重庆大学，2016.
[3]曹力行.智能变电站继电保护系统状态检修策略研究[D].华中科技大学，2016.
论文作者:郝岳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/25
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