智能变电站继电保护应用与检修维护

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1、智能变电站继电保护应用与检修维护摘要：本文从智能变电站的结构特点入手，分析了网络化二次设备的实现方式，重点阐述了智能化变电站继电保护装置的功能实现，通过全站SCD文件配置、出口软压板实现方式、二次安全措施及相关二次设备检修检查内容的描述对智能变电站继电保护装置的运行维护进行了剖析。关键词：智能变电站SCD文件软压板安全措施检修维护中图分类号：S219文献标识码：A1.前言6智能变电站作为目前电网发展的重点，已广泛应用于各网省新建变电站中，因其智能化的二次设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、

2、控制、保护、计量和检测等基本功能及明显的三层网络“站控层、间隔层、过程层”及“数据采样（SMV）、控制（GOOSE）、信息管理（MMS）”与传统变电站形成巨大差异。其优势主要体现在：第一，互操作性。IEC61850使得各智能装置按照统一数据模型实现设备之间的互联互通，智能变电站不同厂家的智能装置（IED）之间具有互操作性。第二，全站取消了所有控制电缆和信号电缆，代之以光纤，大大节省了有色金属并便于施工。第三，采用智能终端和GIS智能控制技术，节约了大量电缆。第四，智能化一次设备布置紧凑，减少占地面积。第五，智能变电站安装调试简便，大大缩短了建

3、设周期，大大提高设备的使用效率，缩短停电时间，带来良好的经济效益。传统站与智能站结构图如图一所示。图一传统站与智能站结构图2.智能变电站继电保护应用2.1常规一次设备与网络化的二次设备在目前的实际应用中，采用常规的一次设备、互感器与智能终端合并单元相结合的运行方式，而与继电保护装置之间的信息交互完全由GOOSE报文取代，光纤通信网络取代了继电保护装置与一次设备之间的电缆硬连接，保护、测控装置的信息采集与命令发出也完全依赖于连接其中的计算机网络，光纤作为其连接线路已完全取代了二次电缆。2.2继电保护装置的功能实现6继电保护装置不管在在常规站还是

4、智能站其作用原理是一样的，只是作用在一次设备上的实现形式不一样而已。智能化变电站各保护装置在硬件方面没有了A/D转换，代之以高速数据接口。数据采集由合并单元来完成，没有了开入开出插件，当保护装置发出命令时，由一次智能终端来执行。交流电流、电压、跳闸出口和信号回路均采用光纤通信方式。同时，保护装置具有更多的通讯接口、更高的数据处理能力。在通讯方面采用了统一的通信规范，即IEC61850通信规范。IEC61850实现以下三个功能：MMS功能、GOOSE功能、SMV功能。其中，MMS功能用于装置与后台之间的数据交换，即站控层部分。GOOSE功能用于

5、装置之间的通信数据交换，即间隔层部分。SMV功能用于采样值的传输，即过程层部分，智能化变电站保护装置如图二所示。图二智能化变电站保护装置图继电保护装置作用于一次设备是通过全站的SCD配置文件实现二次回路的联接与功能配合，SCD文件即为全站描述文件，是全站统一的数据源，描述了所有IED的实例配置和通信参数，IED之间的通信配置以及信号联系信息，由系统集成厂商完成。SCD文件是全站ICD文件的集合，并完成通信参数和信号联系配置。各二次设备厂家可以根据需要提供装置的GOOSE输入输出端子定义，设计单位根据该定义设计GOOSE网络连线。综自厂家通过G

6、OOSE组态工具和设计单位的设计文件，组态形成变电站系统配置描述文件即SCD文件。各二次设备厂家使用装置配置工具和全站统一的SCD文件，提取GOOSE网络收发的配置信息并下发到装置[1]。在继电保护装置检修时，通过选择检修设备正确的SCD文件方可对该设备进行检修试验，光纤接口错误或是SCD文件选择错误都会造成检修试验工作的中断。6相对于常规保护装置，保护装置出口压板功能采用软压板方式进行投退，在控制回路的实现上不再有出口硬压板的位置，当线路检修需要操作出口压板时，只需运行人员在后台监控机操作即可，大大节省了操作时间，提高了工作效率。同时，采用

7、继电保护装置检修压板与智能终端检修压板相互配合的关系来实现不同装置检修的功能。智能站继电保护装置的运行也给二次安全措施的实施方法带来了不同，一是通过对软压板的设置将其出口回路退出，二是通过对检修压板的投退，两个方面相互配合达到与运行设备有效隔离的效果。3.智能变电站继电保护及相关二次系统检修维护智能变电站继电保护及相关二次系统是智能变电站运行的关键核心，在设备检修时应按照相应检修作业指导书逐项进行，内容应包括合并单元、保护测控装置、二次回路、智能终端等装置的检查。3.1合并单元检查6合并单元检查应包括：（1）同步性能检验：合并单元输出的采样同

8、步误差不大于±1μs；守时误差不大于±4μs；采样值发送间隔离散度不大于250±10μs；失步再同步功能测试不大于250±20μs。（2）合并单元告警功能检验：开关