0 引言

近年來，越來越多的智能變電站出現(xiàn)在了我們生活的城市之中，并為城市電力的穩(wěn)定供應(yīng)作出了重要的貢獻。其中，IEC 61850 是智能變電站建設(shè)的重要國際標(biāo)準(zhǔn)。對此，就需要我們能夠在該標(biāo)準(zhǔn)下對于我國的智能變電站保護模式以及繼電保護進行更為深入的研究。

1 智能變電站的保護模式

同以往的變電站類型不同，智能變電站具有著新型的保護模式。而從變電站類型從電磁、微機到目前的數(shù)字化保護方式來說，我國電站無論是從裝置結(jié)構(gòu)方面還是保護類型方面都發(fā)生了很大的變化，且開出量以及輸入量的傳遞形式也在這個過程中具有一定的變化。而通過我們對電子互感器的應(yīng)用，也會使電站在保護技術(shù)上相較以往獲得了很大的簡化。在傳統(tǒng)的電磁性保護方式中，先由 TA/TV 感應(yīng)在電路中產(chǎn)生二次電流，再經(jīng)過電纜的運輸將其傳送到保護裝置輸入線圈之中，并在開出節(jié)點之后傳接到操作回路內(nèi)，*后通過電纜線將其引入到斷路器的操作機構(gòu)之中。對于該種保護方式來說，其具有著穩(wěn)定性強、應(yīng)用簡單等優(yōu)點。而隨著近年來我國相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，尤其是以計算機為代表技術(shù)的提升，就使得微機保護這種方式所展現(xiàn)的強大功能以及可靠性能也對原有的電磁性繼電保護方式提出了挑戰(zhàn)。在微機保護模式中，其通過 A/D 模塊將信號通過一定的方式轉(zhuǎn)換成可以供計算機處理的數(shù)字量，具有著較為靈活、適應(yīng)性較強的特征，能夠有效提升電站保護效果。

而在*新的智能變電站中，其通過數(shù)據(jù)通信平臺以及數(shù)字化模型的建立在其中對不同智能裝置間信息的交換進行了實現(xiàn)。其運行流程如圖 1 所示。

在智能保護模式中，電站中的智能測量設(shè)備會通過光纜將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到電站保護裝置中，傳送的數(shù)據(jù)類型為報文模式。之后，則經(jīng)過該裝置的處理將解析出的數(shù)據(jù)以同樣的報文方式傳遞到智能斷路器之中。而當(dāng)智能斷路器收到此類信號之后，則會根據(jù)其收到的信息對應(yīng)的開展相關(guān)動作。而對于基礎(chǔ)設(shè)施一般的智能變電站來說，我們則可以通過“合并電源與電子式互感器”以及“智能操作箱以及斷路器”的應(yīng)用生成對應(yīng)的采樣值報文。對于該方式而言，其也是我國目前變電站較多使用的一種過渡形式。而在這個過程中，電站中的智能操作箱就起到了一個翻譯的作用，能夠?qū)?GOOSE 報文正確、高效的解析成能夠被電站斷路器識別的開關(guān)接點。

2 智能變電站的繼電保護校驗

2.1 電站繼電保護校驗整體結(jié)構(gòu)和實施流程（詳見圖

1、圖 2） 這是一套應(yīng)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)、可視化技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，結(jié)合電網(wǎng)托普關(guān)系和保護整定的工作實際，*終實現(xiàn)故障計算、保護整定、仿真校驗和數(shù)據(jù)管理的一體化在線校驗系統(tǒng)。各模塊的功能如下：①系統(tǒng)信息維護模塊。該模塊是對當(dāng)前配置的電網(wǎng)資源的修改，主要功能：一次設(shè)備即圖形的修改、二次設(shè)備及整定值的修改、整定規(guī)則的刪改、運行環(huán)境的設(shè)置以及保護動作軌跡的修改及選擇。②故障計算模塊。其主要功能是對各種簡單、復(fù)雜的短路故障和斷線故障進行故障計算。③整定計算模塊。它可分為手動整定和自動整定，手動整定是對個保護進行整定計算，自動整定可以選擇某一類的保護，如對電網(wǎng)所有的距離保護進行整定計算。④在線分析故障機模塊。它的功能是：依據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)獲取的電網(wǎng)當(dāng)前運行方式的描述和電網(wǎng)配置的保護，針對電網(wǎng)電壓等級對應(yīng)下常見的故障過渡電阻或用戶設(shè)置典型的過渡電阻的范圍值等信息，自動針對保護校驗生成相應(yīng)的故障集，通過啟動仿真功能模塊完成故障集下的分析電網(wǎng)保護整定情況，給出存在運行隱患的保護整定項報告，為用戶進一步分析和調(diào)整保護整定值提供依據(jù)。⑤仿真校驗。需要在該模塊中設(shè)置運行方式、故障點及其類型、故障點的過渡電阻情況、保護拒動及開關(guān)柜拒動情況、保護的掃描范圍等，對一次設(shè)置故障信息進行方針，即依據(jù)仿真設(shè)置環(huán)境信息，啟動故障計算，將故障計算值作為測量值，對所配置的保護定值、動作特性信息進行分析比較，得出結(jié)論。⑥SCADA 系統(tǒng)接口數(shù)據(jù)處理模塊。其功能是：向整定系統(tǒng)提供有效信息，及時反映智能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及運行狀態(tài)。

2.2 校驗工具 對于智能變電站來說，其同以往的電磁、微機繼電保護方式相比無論是在信號流還是控制量上都同以往的變電站類型產(chǎn)生了較大的變化。在這種情況下，我們以往經(jīng)常使用到的校驗方式以及校驗設(shè)備都已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)場校驗工作的需求。對此，就需要我們能夠在充分聯(lián)系智能變電站結(jié)構(gòu)特點以及信號采集、傳輸方式的基礎(chǔ)上能夠不斷地研究、開發(fā)出性能更強、技術(shù)更新的測試工具，以此幫助我們能夠獲得更好的調(diào)試效率以及調(diào)試質(zhì)量。

2.2.1 數(shù)字化保護測試儀 在智能變電站所進行的數(shù)字化通信工作中，需要我們在現(xiàn)場繼電保護校驗時能夠具有同其特征相對應(yīng)的測試裝置。目前，我國已經(jīng)對該項工作開發(fā)出了保護測試儀，能夠借助光口發(fā)送符合智能變電站運行標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)流到相關(guān)的儀器儀表以及保護裝置中，且傳輸信號中的每一幀都能夠具有電壓以及電流的采樣值，并能夠?qū)﹄娬鹃_展保護所發(fā)出的 GOOSE 報文進行接收，以此實現(xiàn)對于保護裝置的測試工作。

目前，當(dāng)我們使用數(shù)字化測試儀對電壓、電流等進行輸入時，需要以人工的方式對采樣設(shè)備的邏輯名稱以及采樣率進行設(shè)置。而為了能夠?qū)?GOOSE 報文進行解析，也需要我們能夠?qū)⑿ｒ灡Ｗo裝置中所具有的配置文件以映射的方式錄入到測試軟件中。除此之外，也需要數(shù)字化保護測試儀在未來能夠繼續(xù)的提升其所具有的智能化水平，并逐漸開發(fā)出自動獲取配置信息以及增強測試功能的新模塊。

2.2.2 采樣同步性功能測試 對于電站中的距離以及差動保護功能來說，其要求我們能夠?qū)⑻幱谕粫r刻的不通電氣量作為我們對其判斷的主要依據(jù)，而這種需求的存在則為我們數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性以及同步性提出了更高的要求。而為了能夠?qū)?shù)據(jù)的采樣同步性作出保證，就需要我們在對變電站實現(xiàn) MU 核對時能夠通過 GPS 的應(yīng)用經(jīng)光纖對 MU 發(fā)送同步秒脈沖。

在同步性檢驗這項工作中，主要具有著兩個方面的測試工作：當(dāng)對時功能處于正常狀態(tài)時，需要我們將同源輸入的 MU 輸出值保持一致，并且需要保證其在失去同步狀態(tài)時能夠保證閉鎖，而對于無需同步的保護能夠來說則需要其在視圖同步之后依然具有著可靠的出口特征。在我們對 MU 間所具有的同步性能進行測試時，可以將兩組 MU 接可輸出報文的統(tǒng)一數(shù)字化保護測試儀，將MU 的輸出通過光電的方式在進行一系列信號轉(zhuǎn)換之后將其傳送到計算機的網(wǎng)口中，再在計算機中運行測試軟件對這兩組 MU 報文以同步的方式進行抓取，并對兩者的采樣值進行比較。

2.2.3 網(wǎng)絡(luò)傳輸時延測試 在傳統(tǒng)的變電站中，其通過電纜作為主要的信號傳輸途徑，并保證信息能夠以瞬時的方式進行傳輸，并且在測試中只需要對“流變二次側(cè)-傳輸電纜-保護裝置輸入”此條回路的連通性進行測試即可。而在智能化變電站中，其則將信號傳輸媒介轉(zhuǎn)變?yōu)楣饫w方式，需要我們在具體操作中需要能夠定期對網(wǎng)絡(luò)的通暢性進行測試。對于 GOOSE 信息而言，其具有著硬實時性以及突發(fā)性的特點。硬實時性，就是需要在截止期前完成相關(guān)信息的傳

輸工作，如果沒有按期進行，就很可能導(dǎo)致出現(xiàn)非常嚴(yán)重的后果。對于這部分信息來說通常需要我們能夠在規(guī)定的時間內(nèi)完成信號的傳輸工作。而 SMV 信息相比來說則具有著實時性需求高以及信息數(shù)量大的特點，一般來說根據(jù)我們設(shè)定采樣率的不同需要該項傳輸能夠在 3-10ms 內(nèi)完成。

2.2.4 電子互感器精度校驗 在以往我們所開展的校驗工作中，會通過電流互感器的應(yīng)用向線路中輸入電流，并通過 V-A 特性的應(yīng)用判斷其運行效果。而對于這個過程中占據(jù)重要作用的電子互感器來說，目前行業(yè)內(nèi)還沒有對其精度進行校驗的裝置。對此，就需要我們在電流互感器開展精度檢查時就地在一次側(cè)通大電流、高電壓，之后再將標(biāo)準(zhǔn)互感器數(shù)值同測試的電子互感器數(shù)值進行對比，以此保障互感器精度的準(zhǔn)確性。可以說，該裝置的研究開發(fā)也是我們未來需要努力解決的一個問題。

3 結(jié)論

本文中對智能變電站保護模式和現(xiàn)場繼電保護校驗進行了一定的研究與分析，而在實際工作開展的過程中，也需要我們能夠在掌握智能變電站特點的基礎(chǔ)上充分聯(lián)系實際，以針對性技術(shù)的應(yīng)用保障工作開展效果。