智能变电站检修及数据异常处理机制与试验验证

2） 当智能 IED 装置处于检修状态时，其所有 发送的 SV，GOOSE 及 MMS 报文中的 test 应置 1。
3） 将接收的 SV，GOOSE 报文中的 test 位与 装置自身的检修压板状态进行比较，只有两者一致 时视为有效并进行处理或动作，如状态不一致，接 收端装置仍应计算和显示 SV 相关量。
如图 1 所示，母差保护直采各间隔合并单元上 送的电流及 PT 合并单元上送的电压，通过智能终 端直跳各间隔的断路器及采集各间隔的刀闸位置信 号。检修处理机制涉及到母线保护、间隔合并单元 （ MU） 、智能终端及 PT 合并单元的检修状态，应 分别组合一一验证，投入线路 x、母联及 PT 间隔
收稿日期： 2013-04-16
4） 对于测控装置，当本装置检修压板或者接 收到的 GOOSE 报文中的 test 位任意一个为 1 时， 上传 MMS 报文中品质 q 的 Test 位置 1，监控后台 中报文内容应不显示在简报窗中，不发出音响告 警，但应该刷新画面，保证画面的状态与实际相 符。
1 智能变电站检修处理机制
2 检修处理机制验证试验
传统变电站保护及安全自动装置上一般设置有 “检修” 压板，该压板在装置检修时投入，其作用 是试验中装置动作报告、告警信息等软报文信号不 会发送至监控后台，以免干扰正常运行监视。智能 变电站 “检修” 压板的作用发生了根本变化，用 来控制 SV 及 GOOSE 报文的检修标志位，直接影 响到装置出口动作与否。IEC 61850 《工程继电保 护应用模型》〔1〕 中对检修处理机制进行原则性的 规定，归纳成如下几点：
1
0
0
验，差动保护都不动作
在线 路 MU 加 量 差 动 保 护 动 作；
1
1
0
在母联 MU 加量差动保护不动作
在线路 MU 加量差动保护不动作；
1
0
1
在母联 MU 加量差动保护动作
分别在线路 MU、母联 MU 加量试
1
1
1
验，差动保护都动作
在线 路 MU 加 量 差 动 保 护 动 作，
0
0
1
在母联间隔加量保护不动作
1） 设置的 “检修” 硬压板只能就地操作，当 压板投入时表示装置处于检修状态，通过 LED 状 态灯、向监控后台发送报文提醒运行人员装置处于 检修状态。
ห้องสมุดไป่ตู้
在现场调试中，检修逻辑验证试验是必不可少 的一项内容，且只有通过试验验证才能确保在设备 检修时 “检修” 压板投退的正确性及可靠与运行 设备隔离，由于厂家在检修处理机制的实现上略有 不同，可能会导致不同的试验结果，需一一验证， 下面以 220 kV 双母线接线变电站 PCS915 母差保护 为例说明试验项目及方法。
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刘伟良等： 智能变电站检修及数据异常处理机制与试验验证
2013 年 7 月
投入压板进行试验，试验项目如表 1 所示。
图 1 220 kV 双母线接线智能变电站网络示意图
表 1 母差保护检修处理机制验证试验
母差保护 线路 xMU 母联 MU
试验方法及结果
分别在线路 MU、母联 MU 加量试
在线路 MU 加量差动保护不动作，
0
1
0
在母联间隔加量保护动作
分别在线路、母联隔间加量试验，
0
1
1
差动保护都不动作
线路 xMU、 智能 母差保护 终端
PT MU
试验结果
开放复合电压闭锁，差动保护动
1
0
0
作，但智能终端不动作
开放复合电压闭锁，差动保护动
1
1
0
作，智能终端动作
差动 保 护 动 作、智 能 终 端 动 作，
PTMU 至 间 隔 MU 光 纤 断链
报 “XX 电 压 数 据 无 效 ” 报 文， 对差动 保 护 无 影 响， 母 差 开 放 复 压闭锁； 变压器带方向保护、距 离保护闭锁； 断链恢复后，保护 自动恢复正常
PTMU 至 间 隔 MU 光 纤 断 链 后， 重 启间隔 MU
报 “XX 通 道 延 时 变 化 ” 报 文， 闭锁差动保护 （ 或自动适应延时 变化不闭锁差动保护） ； 检测相电 流的保护不闭锁； 重启保护装置 后差动保护恢复正常； 断链恢复 后，需重启间隔 MU 及 保 护 装 置 才恢复正常
2） 当保护装置与合并单元同时投入检修时， 保护装置可以动作，发送的跳闸 GOOSE 检修状态 与智能终端检修状态不一致时，智能终端不动作。
3） 母线 TV 合并单元投检修时 （ 其它装置不 投检修） ，自动开放复合电压闭锁。
3 智能变电站数据异常处理机制
智能变电站中采样值数据发生异常将直接影响 到保护及自动装置的逻辑计算，与采样值相关的异 常包括数据无效、数据失步、通道延时异常、误退 SV 接收压板等。虽然各厂家在数据异常的处理机 制不完全相同，但总的原则是最大程度保留不受影 响的保护逻辑，不能由于数据异常导致保护误动及 拒动。通过比较国内较为成熟继电保护厂家的数据 异常处理机制，总结为以下几点：
敖 非（ 1984— ） ，男，硕士，工程师，从事继电保护技术工作。 李 刚（ 1980— ） ，男，硕士，工程师，从事电力继电保护技术工
作。 李 辉（ 1983— ） ，男，博士，工程师，从事高压直流输电、电
力系统继电保护工作。
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湖南电力
2013 年 7 月
系统为例模拟发生数据异常现象，列举主要试验项 目和方法如表 2 所示。
表 2 采样值数据异常处理机制验证试验
试验项目 任一相
电流无效
相电压 无效
延时发生 变化
误退 SV 接受压板
模拟方法
试验结果
间 隔 MU 至 保护装置的 SV 光纤断链
报 “XX 电 流 数 据 无 效 ” 报 文， 检测相 电 流 的 保 护 应 闭 锁， 在 数 据正常 的 一 侧 加 量 试 验， 差 动 保 护可靠闭锁； 断链恢复后，保护 自动恢复正常
1） 相电流通道数据异常： 闭锁变压器纵差、 线路光纤差动、母线差动保护； 母联电流通道数据 无效不闭锁母差保护且母差自动置互联； 某间隔通 道数据无效闭锁相应间隔的失灵保护，其他间隔的 失灵保护不受影响。
2） 零序电流通道数据异常： 对于变压器零序 保护而言，仅闭锁该侧整定为外接零序的零序过流 保护段； 间隙电流数据无效时，仅该侧闭锁间隙零 序过流保护。
智能变电站将一、二次系统智能化，将物理设 备虚拟化，通过数字化统一建模，采用标准化的网 络通信平台，实现信息共享和互操作，以满足安 全、稳定、可靠、经济运行的要求。智能变电站二 次设备的采样值 （ SV） 及事件 （ GOOSE） 等信息 均以数字量的方式通过光缆传输，取代了传统的二 次回路，导致检修压板的功能发生根本变化，其主 要作用是在被检修设备与运行设备的隔离，再者， 采样值以数字量传输，运行中完全有可能发生数据 异常现象。智能变电站现场调试中要通过试验来验 证检修及数据异常处理机制，以便充分掌握检修压 板的投退要求及发生数据异常时的处理方法。
4 数据异常处理机制验证试验
采样值数据异常直接影响保护装置正常工作与 否，甚至有可能造成误动或拒动，由于各厂家对数 据异常的处理方式不完全相同，必须用试验来一一 验证，以便掌握发生数据异常导致的结果及采取的 应对措施。某些数字化测试仪具备 SV 品质因数位 置位及修改通道延时的功能，可以用此方法模拟验 证，但最好能模拟现场运行中可能发生的数据异常 现象，以此来验证继电保护的处理机制。以图 1 的
1
1
1
复合电压可以闭锁差动
开放复合电压闭锁，差动保护动
0
0
1
作，智能终端动作
开放复合电压闭锁，差动保护动
0
1
1
作，但智能终端不动作
注： “1” 表示检修投入，“0” 表示检修不投入，下同。
通过上述试验总结出检修处理机制：
1） 当保护装置与合并单元 （ 不含 TV 间隔） 检修状态不一致时，保护不动作。
在有流的情 况下 退 出 SV 接收压板
报 “XXSV 压板退出有误” 报文， 在加量试 验， 保 护 动 作 正 常， 说 明在有流情况下，SV 接收压板不 能退出
参考文献
〔1〕 Q / GDW396． IEC 61850 工程继电保护应用模型 〔S〕． 北京： 国家电网公司，2010．
作者简介
刘伟良（ 1974— ） ，男，硕士，高级工程师，从事电力继电保护技 术工作。
摘 要： 智能变电站的采样值 ( SV) 及事件 ( GOOSE) 等信息均以数字量传输，检修 处理机制发生了根本变化，且运行中可能发生采样值数据异常现象，所以，检修及数据 异常处理机制验证试验非常必要。本文在总结智能变电站检修处理策略及数据异常处理 机制的基础上，提出相应的试验验证方法，为智能变电站的现场调试提供参考。 关键词： 智能变电站; 检修; 数据异常; 试验 中图分类号： TM63 文献标识码： B 文章编号： 1008-0198（ 2013） S1-0092-03
第 33 卷增刊 1
湖南电力 HUNAN ELECTRIC POWER
doi： 10. 3969 / j. issn. 1008-0198. 2013. Z1. 025
智能变电站检修及数据异常 处理机制与试验验证
2013 年 7 月
刘伟良，敖非，李刚，李辉 ( 湖南省电力公司科学研究院，湖南 长沙 410007)
3） 电压通道数据异常： 退出线路距离保护， 退出线路零序过流方向元件并自动投入 TV 断线过 流； 退出变压器方向过流、过压保护及该侧复压元 件； 开放母差保护该段母线电压闭锁。
4） 在有流的情况下误退出 SV 接收压板，保 护装置正常接收 SV，同时发出异常报文。
5） 数据失步只是针对网采方式，在直采方式 下的数据失步不影响保护功能。