智能變電站檢修機制探討

宋述勇，郝 偉，李 瑞

（山西電力科學研究院，山西 太原 030001）

0 引言

智能變電站是數字化變電站的延續和發展。數字化變電站保護裝置和測控裝置的檢修壓板是保護裝置檢修進行試驗屏蔽軟報文和閉鎖遙控的，不影響保護動作、就地顯示和打印等功能；而智能變電站保護裝置的檢修壓板是檢修時閉鎖相關保護動作的。保護、測控、合并單元和智能終端都有檢修壓板，而且檢修壓板是保護屏上僅有的一個硬壓板，不同智能電子設備（以下簡稱“裝置”） 之間檢修壓板組合會有不同動作行為，尤其是檢修時，一定要深刻理解檢修壓板的內涵，正確投退不同智能電子設備的檢修壓板，避免保護裝置不正確動作。

1 智能變電站檢修機制的基本要求

智能變電站裝置檢修狀態通過裝置壓板開入實現，檢修壓板不能遠方控制，只能就地操作，當壓板投入時，表示裝置處于檢修狀態。裝置應通過LED狀態燈、液晶顯示或報警接點提醒運行、檢修人員裝置處于檢修狀態。

裝置檢修時，投入檢修壓板。裝置檢修壓板投入時，上送帶品質位的信息，裝置告警燈亮，裝置參數、配置文件僅在檢修壓板投入時可下裝，下裝過程中閉鎖保護。正常運行時，嚴禁投入檢修壓板。

2 檢修機制的分類

智能變電站檢修機制從傳輸內容角度分為制造報文規范MMS（Manufacturing Message Specification）報文檢修，面向通用對象事件GOOSEC（Generic Object Oriented Substation Event）報文檢修和采樣值SV（Sampled Value）報文檢修；從設備角度分為智能終端檢修、合并單元檢修和保護測控裝置檢修。

2.1 MMS報文檢修處理機制

MMS報文檢修機制主要針對站控層報文的檢修處理機制。智能電子裝置將檢修壓板狀態上送站控層客戶端，客戶端根據上送報文中的品質位判斷報文是否為檢修報文并作出相應處理。當報文為檢修報文，報文內容應不顯示在簡報窗中，不發出音響告警，但應該刷新畫面，保證畫面的狀態與實際相符。檢修報文應存儲，并可通過單獨的窗口進行查詢。

2.2 GOOSE報文檢修處理機制

GOOSE報文檢修處理機制主要針對智能終端、保護和測控裝置開入、開出量的檢修處理機制。當裝置檢修壓板投入時，裝置發送的GOOSE報文中的檢修位置位；GOOSE接收端裝置將接收的GOOSE報文中的檢修位與裝置自身的檢修壓板狀態進行比較，只有兩者一致時才將信號作為有效信號進行處理或動作；對于測控裝置，當本裝置檢修壓板或者接收到的GOOSE報文中的檢修位任意一個置位時，上傳MMS報文中相關信號的品質位應置位。

2.3 SV報文檢修處理機制

SV報文檢修處理機制主要針對合并單元電壓、電流采樣檢修處理機制。當合并單元裝置檢修壓板投入時，發送采樣值報文中采樣值數據的品質位應置位；SV接收端裝置應將接收的SV報文中的檢修位與裝置自身的檢修壓板狀態進行比較，只有兩者一致時才將該信號用于保護邏輯，否則應不參加保護邏輯的計算。對于狀態不一致的信號，接收端裝置仍應計算和顯示其幅值。

2.4 智能電子設備檢修機制

智能終端、合并單元和保護測控裝置的檢修機制的實質也是針對接收的檢修位與自身的檢修壓板狀態進行一致性判斷處理，否則閉鎖相應功能。

3 檢修機制的測試

3.1 檢修機制測試內容

GOOSE檢修機制測試包括保護測控裝置與智能終端之間GOOSE檢修機制，SV檢修機制測試包括合并單元與保護測控裝置之間SV檢修機制。

檢修機制主要驗證發送置檢修，接受方正常運行；發送方正常運行，接受方置檢修；發送方、接收方都置檢修三種情況下，GOOSE開入、開出的行為[1]。

3.2 單體測試

單體測試主要進行檢修壓板投入或退出時裝置的自身反映、對外輸出的動作行為。一是檢修壓板投入時，檢查裝置輸出報文的檢修品質應能正確反映裝置檢修壓板的投退；二是檢修壓板投入時，檢查GOOSE開入、開出的行為；三是檢查SV檢修機制下裝置的動作行為。模擬保護測試儀（相當于合并單元）檢修位與裝置檢修狀態一致和不一致的情況下，檢查裝置動作行為應正常。

3.3 整組傳動

單體測試完成后，應通過整組傳動來驗證保護（測控）、智能終端和合并單元等智能電子設備之間的配合關系是否正確。保護測試儀相當于合并單元。智能電子設備之間的配合關系如表1所示。

表1 檢修壓板配合關系表

由表1可知，檢修壓板配合關系實質上是當三個智能電子設備檢修位保持一致時，保護動作，斷路器跳閘；當三個智能電子設備檢修位不一致情況下，合并單元優先級別最高，只要合并單元置檢修位，斷路器最終都不會出口，兩個智能電子設備之間投檢修位的裝置都不會動作。

3.3.1 單間隔檢修機制檢查

現場整組傳動驗證不同智能電子設備檢修壓板的配合關系時，首先是進行單間隔的檢修機制檢查，配合關系同表1。需要注意的是，電壓合并單元對差動保護、與電壓有關的主保護和后備保護的影響是不同的。電流差動保護主要與電流合并單元有關，電壓合并單元的檢修狀態不影響差動保護檢修機制，無論電壓合并單元是否置檢修狀態，電流差動保護都能正確動作。對于有電容電流補償的差動保護，電壓合并單元的檢修狀態會影響差動保護的動作定值。對于有電壓量參與的主保護（例如縱聯距離保護）、后備保護，其檢修機制與電壓、電流合并單元都有關系，保護裝置、電壓合并單元和電流合并單元的檢修壓板一致時，保護才能正確動作。

單間隔的檢修機制檢查通過變換單間隔的保護裝置、合并單元（電壓、電流合并單元）、斷路器智能終端檢修硬壓板投退組合進行，詳細配合關系如表2所示。

3.3.2 跨間隔檢修機制檢查

跨間隔檢修機制檢查主要檢查線路保護與母線保護之間、線路保護裝置與斷路器保護之間、斷路器與母線保護等不同間隔智能電子設備之間的GOOSE開入、開出行為。例如，線路保護與母線保護之間相互傳遞GOOSE信息：母線保護至線路保護的遠跳信號、閉重信號；線路保護至母線保護的啟動失靈信號。線路保護與斷路器保護之間相互傳遞GOOSE信息包括：線路保護至斷路器保護的分相啟動失靈、三相啟動失靈、閉鎖重合閘信息；斷路器保護失靈動作至線路保護遠傳信息。母線保護與斷路器保護之間相互傳遞GOOSE信息包括：母線保護至斷路器保護的三相啟動失靈信息；斷路器保護失靈動作啟動母線保護信息等。

表2 單間隔檢修機制檢查表

表3 線路保護與母線保護檢修機制檢查表

以線路保護與母線保護檢修機制為例，只有兩個智能電子設備檢修位一致時，GOOSE相互傳遞的信息才能參與接收方邏輯計算，如表3所示。其余設備間的檢修機制相類似。

4 運行中檢修機制的注意事項

智能變電站每個間隔定期檢驗時，如何正確投退檢修壓板并采取其他安全措施成為智能變電站安全運行的一個重要環節。根據國家電網公司電力安全工作規程要求，停電設備與帶電設備之間應有明顯斷口，措施只有拔光纖，但經常插拔光纖會使光纖接口損壞或接觸不良，且會報GOOSE通訊中斷影響設備運行。另一項措施是投退檢修壓板，但公用間隔的合并單元的檢修壓板投入會閉鎖運行中的相關保護（如母線保護），需配合改變運行設備定值中的SV接收軟壓板定值，給安全運行帶來一定的隱患。因此，智能變電站定期檢驗時檢修壓板的投退需要深入研究并編寫具體的操作手冊，確保定期檢驗的安全開展。

［1］ 馮軍.智能變電站原理及測試技術 ［M］.北京：中國電力出版社，2011：86-87.