０ 引言

智能變電站是采用智能化信息采集、傳輸、處理和輸出方式的變電站，應(yīng)用智能化的設(shè)備，并建立網(wǎng)絡(luò)化的通信系統(tǒng)，采用自動(dòng)化的管理模式。智能變電站具有較強(qiáng)的抗干擾能力，監(jiān)控更**、操作更便利、功能更豐富。在智能變電站中，繼電保護(hù)系統(tǒng)是十分重要的組成部分，其運(yùn)行效率與變電站的整體運(yùn)行效率直接相關(guān)，所以要采取有效的調(diào)試方法，確保繼電保護(hù)系統(tǒng)可充分發(fā)揮作用。

１ 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)配置情況

智能變電站和傳統(tǒng)變電站在結(jié)構(gòu)上存在一定的差異，如圖１所 示。某智能變電站采用三層兩網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。其中，三層是指站控層、間隔層和過程層，兩網(wǎng)是指站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)。間隔層采用雙星型拓?fù)?，傳輸站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)各設(shè)備間的網(wǎng)絡(luò)通信；過程層按電壓等級進(jìn)行組網(wǎng)，２２０ｋＶ 和１００ｋＶ 電壓等級的過程層網(wǎng)絡(luò)和ＳＶ 網(wǎng)共網(wǎng)設(shè)置，結(jié)構(gòu)為星型。２２０ｋＶ 雙重化配置的保護(hù)與過程層網(wǎng)絡(luò)連接，安 全 自 動(dòng) 裝 置也一樣，測控裝置則跨越過程層、站控層兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)；１１０ｋＶ 單套配置的保護(hù)和安全自動(dòng)裝置與過程層網(wǎng)絡(luò)連接。

２ 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試內(nèi)容

２．１ 繼電保護(hù)調(diào)試

繼電保護(hù)調(diào)試包括電壓和電流采樣監(jiān)測、保護(hù)裝置輸出、同步測試、監(jiān)測狀態(tài)測試等內(nèi)容。數(shù)字化保護(hù)測試儀是站中較重要的一項(xiàng)儀器，可向保護(hù)裝置的光線直采口輸入數(shù)字 量，對保護(hù)裝置的功能性、靈 敏 度 等 性 能 進(jìn) 行 校驗(yàn)［１］。一些保護(hù)裝置要求橫跨數(shù)據(jù)滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)，對此可采用２根光線將不同單元的數(shù)字量同時(shí)輸入裝置，這樣既可進(jìn)行電壓數(shù)據(jù)采樣，也可進(jìn)行電流數(shù)據(jù)采樣；保護(hù)裝置光線可將跳閘令發(fā)送給終端，利用 ＧＯＯＳＥ 組 網(wǎng) 口 進(jìn) 行

聯(lián)閉鎖信號的傳輸，通過實(shí)際傳動(dòng)對報(bào)文輸出信號進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)信號是否準(zhǔn)確、及時(shí)；單間隔保護(hù)可采用傳統(tǒng)試驗(yàn)儀進(jìn)行電壓和電流量的同時(shí)增加，對裝置和所加量的相位角進(jìn)行查看，確認(rèn)二者是否一致；對電壓和電流采樣進(jìn)行價(jià)差，確認(rèn)二者是否相差非周期倍數(shù)。采用同樣的接線方式，利用網(wǎng)絡(luò)分析儀對突變的電壓、電流波進(jìn)行檢查，確認(rèn)二者是否同步。如果是跨間隔數(shù)據(jù)保護(hù)，那么要重視數(shù)據(jù)同步性的檢測，確認(rèn)兩種采樣是否同步，并對母差保護(hù)動(dòng)作性能進(jìn)行測試。在檢修狀態(tài)測試方面，首先要明確調(diào)試的要點(diǎn)和要求，其次采用有效的調(diào)試方法。智能終端檢修狀態(tài)若不同于保護(hù)裝置檢修狀態(tài)，則進(jìn)行閉鎖動(dòng)作；若狀態(tài)一致，則正常動(dòng)作。如果合并單元和保護(hù)裝置間出現(xiàn)不同的檢修狀態(tài)，那么閉鎖保護(hù)，否則動(dòng)作如常。通過對各種檢修狀態(tài)進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)保護(hù)試驗(yàn)，確保調(diào)試方法的有效性。

２．２ 光纖回路調(diào)試

智能變電站普遍采用光纖傳輸，光纖是繼電保護(hù)系統(tǒng)中的重要組成部分。光纖回路試驗(yàn)包括測試光纖芯做光收發(fā)器件功率、光通道衰耗等；確認(rèn)裝置背后光芯的斷鏈告警信息是否準(zhǔn)確［２］。根據(jù)警告信息采取相應(yīng)的保護(hù)措施，確保線路的正常運(yùn)作。

３ 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試方法

３．１ 調(diào)試條件

網(wǎng)絡(luò)是連接智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的核心。以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)字信號的傳輸，在二次回路中，采用光纜連接代替點(diǎn)對點(diǎn)電纜，因此調(diào)試方法發(fā)生了一定的變化。在現(xiàn)場調(diào)試前，首先系統(tǒng)和設(shè)備已完成安裝，其次一次設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)需進(jìn)行的二次電纜施工已完成，網(wǎng)絡(luò)設(shè)置安裝和通信線纜施工已完成，*后現(xiàn)場交直流系統(tǒng)完成施工，滿足各項(xiàng)條件。

３．２ 通用檢查

繼電保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試階段應(yīng)主要檢測互操作和運(yùn)行 檢測。了解這兩方面存在的問 題，并采取有效的更正措施，確保繼電保護(hù)系統(tǒng)可保持平穩(wěn)運(yùn)行。通用檢查是首要步驟，主要對外 觀、電 源、通 信 接 口、軟 件 版 本、通 信 報(bào)文等進(jìn)行 檢 查，其 中 外 觀、電 源、軟件版本的檢查與 傳統(tǒng)的檢查方式 相同，不同的是增加了通信接口和報(bào)文檢查。通信接口檢查過程中，要先確認(rèn)種類和數(shù)量與要**否相符，然后對光纖端口發(fā)送功率、*小接收功率等進(jìn)行檢查。通 常，發(fā) 送 功 率 應(yīng) 在－２０～－１４ｄＢｍ；接 收功率 則 在 －２３～ －１４ｄＢｍ；*小接收功率不超過 －３０ｄＢｍ。通信報(bào)文檢查主要對 ＧＯＯＳＥ報(bào) 文 發(fā) 送 幀 數(shù) 及 時(shí) 間間隔進(jìn)行檢查，將待測設(shè)備和計(jì)算機(jī)連接，抓 取 通 信 報(bào)文進(jìn)行檢測分析。

３．３ 合并單元檢查

ＭＵ 檢查包括 ＭＵ 發(fā)送 ＳＶ 報(bào)文檢驗(yàn)、對時(shí)誤差、同步性能、狀態(tài)監(jiān)測等內(nèi)容。在 發(fā) 送 ＳＶ 報(bào) 文 檢 驗(yàn) 方 面，主要對丟幀率、發(fā)送頻率進(jìn)行檢驗(yàn)［３］。利用光貓連接 ＭＵ 和計(jì)算機(jī)，對ＳＶ 報(bào)文進(jìn)行抓取，然 后 檢 驗(yàn) 分 析。在 對 時(shí) 誤差測試方面，主要對合并單元進(jìn)行測試，通常的誤差*大

值 要控制在１μｓ以內(nèi)，外部同步信號消失后 ＭＵ 滿足４μｓ同步的精度要求只需１０ｍｉｎ。在輸入電流電壓信號的同步檢驗(yàn)方面，要對 ＭＵ 失去并再獲取同步信號造成的 ＳＶ 報(bào)文誤 差 進(jìn) 行 檢 驗(yàn)，斷 開 ＭＵ 外 部 對 時(shí) 信 號 １ ｍｉｎ后 再 連接，然后分析和記錄ＳＶ 報(bào)文。在檢修狀態(tài)測試方面，ＳＶ報(bào)文檢修品質(zhì)應(yīng)能準(zhǔn)確反映檢修壓板的投退，對檢修壓板進(jìn)行投退后抓取ＳＶ 報(bào)文，對 “ｔｅｓｔ”位置進(jìn)行分析，確認(rèn)位置是否正確，然后觀察裝置面板。在電壓切換和并列功能檢驗(yàn)方面，主要確認(rèn)其是否正常。

３．４ 自動(dòng)裝置檢驗(yàn)

繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的檢驗(yàn)內(nèi)容較多，具體包括交流量 精 度 檢 查、采樣值畸變測試、采 樣 值 傳 輸 異 常 測試、虛端子信號檢 查、整 定 值 整 定 等。交流量精度檢查、整定值整定等可參考相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。檢修狀態(tài)測試則可采用與 ＭＵ 相同的檢修狀態(tài)測試方法。采樣值品質(zhì)位無效測試方面，無效標(biāo)識累計(jì)數(shù)量如果已在允許范圍外，那么誤動(dòng)保護(hù)功能瞬時(shí)可靠閉鎖，與之無關(guān)的保護(hù)功能則處于正常，恢復(fù)后閉鎖會隨之開放。采樣值數(shù)據(jù)標(biāo)識異常應(yīng)在掉電的情況下也不會出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)信息丟失的問題，報(bào)警方式為瞬時(shí)閉鎖延時(shí)。通過數(shù)字繼電保護(hù)測試儀進(jìn)行檢驗(yàn)，對部分?jǐn)?shù)據(jù)品質(zhì)位進(jìn)行無效設(shè)置，模擬 ＭＵ 發(fā)送采樣值出現(xiàn)品質(zhì)位無 效 的 情 況。在采樣值畸變測試方面，對 ＭＵ 雙Ａ／Ｄ的應(yīng)用情況進(jìn)行檢查，采樣值一路發(fā)生畸變時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)正 常 動(dòng) 作。利用數(shù)字測試儀進(jìn)行檢測，對 ＭＵ 雙Ａ／Ｄ中保護(hù)采樣值部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行模擬，畸變數(shù)值比保護(hù)動(dòng)作定值大時(shí)品質(zhì)位有效，模擬一路采樣值出現(xiàn)數(shù)據(jù)畸變的情況。在采樣值傳輸異常測試方面，采樣值傳輸異常會造成裝置接收通信延遲或者 ＭＵ 間采樣序號斷開、采樣值錯(cuò)序等情況，保護(hù)功能應(yīng)可靠閉鎖，這些異常都在保護(hù)設(shè)定范圍的情況下或者恢復(fù)正常的情況下，對于保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障，保護(hù)裝置可靠動(dòng)作沒有進(jìn)行跳閘報(bào)文的發(fā)送；對于區(qū)外故障，保護(hù)裝置不應(yīng)誤動(dòng)。針對該問題，可利用數(shù)字繼電保護(hù)測試儀對采樣值數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，使其按時(shí)發(fā)送，同時(shí)也可對采樣值 進(jìn) 行 調(diào) 整，以此來增大采樣值通信演示，改善各種異常情況，同時(shí)對保護(hù)區(qū)內(nèi)外故障進(jìn)行模擬。利用保護(hù)裝置和數(shù)字繼電保護(hù)測試儀進(jìn)行通信斷續(xù)測試，發(fā)送ＳＶ 信號，通過調(diào)整通道采樣值發(fā)送延時(shí)、刪 掉 部 分 采樣值的方式進(jìn)行測試。在虛端子信號檢查方面，檢查其是否按圖紙進(jìn)行配置，功能性是否符合設(shè)計(jì)要求。利用數(shù)字繼電保護(hù)測試儀進(jìn)行檢測，通過模擬開發(fā)出功能保護(hù)設(shè)備，發(fā)出 ＧＯＯＳＥ開出虛端子信號，對報(bào)文進(jìn)行抓取分析，判斷 ＧＯＯＳＥ虛端子信號的發(fā)送有無錯(cuò)誤。利 用 數(shù) 字 繼 電保護(hù)測試儀發(fā)出信號，通過相應(yīng)的保護(hù)設(shè)備面板顯示內(nèi)容判斷信號的接收情況。利用測試儀 發(fā) 送 ＳＶ 信 號，根 據(jù) 面板顯示判斷ＳＶ 信號的接收情況。

機(jī)組送至右側(cè)片區(qū)的穿越潮流，可通過增加右側(cè)片區(qū)機(jī)組出力減少穿越潮流，當(dāng)左側(cè)機(jī)組檢修時(shí)，也有可能出現(xiàn)潮流反向；第６至８條 支 路 是 第３８節(jié)點(diǎn)機(jī)組送出斷面，因支路２６－２８加支路２８－２９的電抗等于支路２６－２９，因此３條支路靈敏度相等。將以上靈敏度同ＩＥＥＥ３９節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)靈敏度相比較，平均誤差小于３％，可見該方法真實(shí)有效，具備實(shí)用價(jià)值。

３ 結(jié)語

本文提出的一種快速電力系統(tǒng)斷面靈敏度計(jì)算方法，經(jīng)模擬計(jì)算，計(jì)算時(shí)間、計(jì)算精度滿足要求，可推廣至實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃或電力現(xiàn)貨市場應(yīng)用。