探究智能變電站繼電保護狀態檢修策略獲獎科研報告關鍵詞：智能變電站;繼電保護系統;檢修;光纖

隨著我國社會經濟的發展，人們對電的需求也在日益增加。因此，也給電力企業提出了更高的要求，需要建設更加智能、安全的變電站，從而保證供用電安全。繼電保護技術能夠維持電網的穩定性和電力設備的安全性。但是在實際運行中，智能變電站機電保護的檢修技術還存在一些問題。

一、繼電保護設備狀態檢修的意義

（一）保障繼電保護裝置的運行正常

由于繼電保護裝置使用一段時間之后，會經常發生故障，從而影響到供電的正常，也會增大安全隱患。因此，為保證繼電保護裝置的正常運行，電力公司需要定期維護繼電保護裝置。而且在檢查過程中還能夠及時發現繼電保護裝置的問題，并采取相關措施進行處理，降低繼電保護裝置發生故障的頻率，保證電力系統的正常運行。

（二）延長了繼電保護裝置的使用壽命

近年來，我國科學技術的發展突飛猛進。也為繼電保護裝置的檢修技術提供了更先進的科技，使檢修技術更加智能化，也更加先進。其中數字保護技術在變電站中的應用，能夠檢修長距離運輸的繼電保護裝置，從而解決了長距離運輸的繼電保護裝置的維修難題。并且由于數字保護技術更加智能，大大提高了繼電保護裝置檢修工作的工作效率，延長了繼電保護裝置的使用壽命，從而使電力系統更加安全、可靠，也減少了后期的維修成本。

二、繼電保護狀態檢修工作現狀

隨著人們對電力的需求越來越大，變電站和輸電線路的數量也隨之增加，這便增加了繼電保護檢驗工作難度。繼電保護裝置是維持電力系統正常運行的重要防線。因此，為保證電力系統的正常運行，需要提高繼電保護狀態檢修工作的水平，從而提高繼電保護系統的可靠性。但是由于繼電保護檢驗工作人員稀少，工作量巨大，加重了繼電保護檢驗人員的工作負擔，使得檢驗質量低下，而且經常出現電路事故。因此，這便需要電力企業尋找更為便捷的檢修方法，從而減提高繼電保護檢驗人員的工作質量。

在變電站機電保護系統中經常采取的幾點檢修模式是：狀態檢修、故障檢修、定期檢修。定期檢修是根據檢修計劃來對繼電保護裝置進行檢修工作，從而保證繼電保護裝置的正常運作，還能夠及時發現繼電保護裝置中的問題并采取相關措施解決，延長了繼電保護裝置的使用壽命;狀態檢修是根據監測到的數據，來推算繼電保護裝置是否會發生故障，從而在故障發生前進行解決，減少了設備發生故障的頻率;故障檢修是設備發生故障之后對其進行維修工作，這種維修方式必須要先停止設備的運行，然后才能進行檢修工作，因此在維修期間不能夠產生經濟效益。

三、智能變電站繼電保護狀態發生故障的原因

（一）光纖通信通道故障

光纖通信通道結構發生故障的原因基本為兩種，一個是光纖發生故障;一個是光收/發模塊發生故障。

1.光纖發生故障的原因

光纖受到時間的影響因素較大，使用時間越長，那么光纖老化的速度就越快，出現的故障也就越多。一旦光纖發生故障，那么將會影響光纖的傳送效果。如果光纖使用時間過長，還會影響到光纖接受信號的效果;光纖的光功率也會變小，從而使得數據信息不能有效傳送，或者數據傳送錯誤，導致誤碼率不斷攀升，進而影響到繼電保護設備的正常運行。

2.光收/發模塊發生故障的原因

光收/發模塊發生故障的主要原因是由于光模塊受到ESD操作。ESD操作是靜電放電，比如某地出現瞬間電流，導致熱量增加，從而損傷到設備。發生ESD操作的原因是：首先，該地周圍環境過于干燥;其次，電力人員的操作失誤;第三，有源光纖設備沒有接地。

（二）合并單元發生故障

1.額定延時偏離

額定延時應用于合并單元中是作為一種常數來進行處理，但是在實際應用過程中，由于電子器件長時間使用后會發生故障，可能將會導致實際延時與額定延時不符的情況，從而影響到合并單元采樣同步誤差的補償精度，進而使得繼電保護裝置的性能發生改變。

2.零漂過大

采集器以及A/D轉換器均需要采用集成運放。集成運放內部放大電路的設備一般為直接耦合放大器。但是由于直接耦合放大器輸出電壓沒有歸零，因此導致采樣值的數值不為零。零漂會隨著溫度的變化以及電源電壓的變化而產生變化，隨著時間的推移，元器件發生老化，零漂值也發生了改變。如果零漂過大，將會對IED設備產生影響。

3.光收/發模塊發生故障

由于合并單元內有許多的光纖通信接口，因此當光收/發模塊發生故障時，可能會導致光收/發功率降低，從而影響光纖傳送數據的效果，進而影響合并單元。

4.同步脈沖信號發生誤差

合并單元進行采樣同步時需要利用外部同步信號，通常情況下采用秒脈沖同步的方式，利用外部同步信號來控制合并單元的守時時鐘。如果外部時鐘系統發生故障，那么可能會使秒脈沖信號發生誤差。如果不及時處理或者處理方式有誤，那么可能會使保護和測控設備的性能異常。

（三）繼電保護設備發生故障

由于繼電保護裝置的結構較為復雜，因此會受到許多結構因素的影響。比如：保護裝置與合并單元之間的光纖通信斷接;保護裝置與智能終端之間的光纖通信斷接;采樣值無效等都會影響到繼電保護裝置的正常運行。

（四）智能終端發生故障

智能終端發生故障的原因主要有：報文序號順序發生錯誤;丟幀現象，導致數據報文序號發生錯位;非電氣量檢測功能發生異常，從而導致非電氣量檢測數據不精準。

四、繼電保護狀態檢修的策略

（一）檢測光纖通信通道

由于光纖通信會影響到繼電保護裝置的正常運行，因此需要及時檢修光纖通道，從而保證光纖通道的正常運行。可以通過狀態檢修的方式來預估光纖可能發生的故障，從而對光纖進行檢修工作，進而保證光纖的正常運行。

（二）合并單元檢修

可以利用直接以及間接的方式來實時檢測合并單元，及時發現合并單元的故障，并采取相關解決措施進行解決，從而保證合并單元的正常運行。由于合并單元使用時間越長發生故障的頻率越大，因此可以采用狀態檢修以及故障檢修的方式來保證合并單元的正常運行。

（三）繼電保護單元檢修策略

目前，在智能變電站中普遍采用微機保護裝置，微機保護裝置的優點是具備極強的在線自檢能力以及及時解決故障的能力，可以將微機保護裝置調節為狀態檢修以及故障檢修結合的模式。來預估故障及解決故障，保證繼電保護裝置的正常運作。

（四）智能終端檢修

智能終端的結構相對復雜，各個程序相對較多，因此需要進行針對性的檢測。比如，針對光收/發模塊以及GOOSE報文丟幀等情況可以采用狀態檢修的方式。針對硬件異常的情況，可以采用故障檢修的方式。

五、總結