继电保护远方在线操作的研究

继电保护远方在线操作的研究

李俊萍仇晓红相军

（国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000）

摘要：由于当前就地继电保护操作压力日益凸显，越来越难于满足现代化电网运行管理，以远方控制技术实现继电保护操作成为了必然发展趋势，但目前继电保护远方控制技术普遍存在着的缺乏一致、可靠的规约模型，技术方案对运行中设备的兼容性较差，缺乏统一、规范的防误操作管理办法等问题，导致继电保护远方控制技术还难以实现广泛应用。

关键词：继电保护；在线操作；远动装置

继电保护装置是实现电网故障快速隔离、保障电网安全运行的重要设备。随着电网规模的快速发展，电网结构频繁变化，继电保护运行方式需同步调整，继电保护操作工作量迅猛增长。继电保护装置型号、版本繁多，不同生产商、不同时期、不同型号的继电保护装置的操作面板风格各异。在就地操作模式下，操作人员需熟练掌握各继电保护装置的操作方法，对操作人员提出了很高的要求。对于修改定值工作而言，受限于继电保护装置液晶面板的显示效果，操作效率非常低，且操作过程中需退出保护出口，这对于仅配置单套保护的110kV及以下电压等级的电网设备而言，电网运行风险明显提高，操作人员的工作压力巨大。继电保护操作压力日益凸显，现有的继电保护就地操作模式因操作界面不友好、操作效率低、无法在线进行等缺点，已经难于满足现代化电网的运行管理需求。因此，采用统一操作管理界面、信息可靠传输、支持在线操作的继电保护远方控制技术是理想的解决途径。

1电力系统继电保护远方在线操作的概念

继电保护远方操作功能是指在远方主站通过通信通道对站内间隔层保护装置进行切换定值区（包括将在线定值区投入运行）、投退软压板、查看和修改任意区定值（包括在线定值区）、复归保护信号等操作的功能。实现继电保护远方在线操作功能的总体原则为兼顾运行中变电站的站内主流通信方式，减少通信环节的改造工作量；考虑运行中保护装置的功能接口情况，减少保护装置的改造工作量；尽可能保证新建变电站、新投运设备对未来调度自动化系统的向上兼容性。

2继电保护远方在线操作的要求

（1）必须设有独立的在线定值拷贝菜单，不能与其它定值区拷贝混用。

（2）必须严格限定在线定值拷贝菜单只能拷贝到运行定值区，不能拷贝到其它非运行定值区。

（3）在进行在线定值修改、切换和拷贝操作前以及操作结束定值投入运行前都需进行密码校验。

（4）在线定值操作结束后定值投入运行前，可以对定值进行打印检查。

（5）在线定值操作定值投入运行后，可以对定值进行打印检查。

（6）在线修改定值操作时，如果系统发生故障，不应闭锁保护装置；在线拷贝或切换定值操作时，如果系统发生故障，应闭锁保护装置，待故障消除后，由继保人员重新将保护投入运行。

（7）保护在在线定值操作过程中，由于误操作出现多个小数点，装置应发出告警信号，不能采取将其中一个或多个小数点默认为0的处理办法。

（8）非当前保护区定值修改不能影响当前区保护运行定值。

（9）非当前保护区定值与当前区保护定值修改必须分开菜单。

（10）各保护厂家应以软件方式实现在线定值操作功能，不应涉及到装置硬件，现有装置可以通过软件更新实现在线定值操作功能。

（11）各保护厂家需提供本公司保护在线定值操作过程中如定值修改失败等可能出现的告警及错误报文及信号，并提供相应情况发生时保护人员可参考的应对处理办法。

3电力系统继电保护远方在线操作分析

（1）远方修改定值：继电保护定值数据类型丰富，不同装置的定值差异性大，在“调度端-站端”之间采用通用分类服务实现定值的读写操作，是理想的实现方法。通用分类服务的最大优势是支持信息自描述，从而能够以较统一的处理模式支持较丰富的数据类型传输，满足各类应用的需求。目前，基于南网103规约的保信通道支持通用分类服务，而基于101/104规约的远动通道不支持通用分类服务，为了兼容现有通信方式，应通过保信通道实现远方修改定值功能。

（2）远方切换定值区：定值区号值通常为整型，数据类型单一，在“调度端-站端”之间采用通用分类服务或遥调（设点）命令均可实现远方切换定值区操作。由于切换定值区是电网运行中的常见操作之一，为程序化操作的必要单元操作。目前，在程序化操作方案中，得到较广泛认同的思路是在远动装置中集成程序化操作功能。若远方切换定值区通过远动通道实现，则可以有效地与远动装置的程序化操作相互协调，形成基于调度端的混合式程序化操作。因此，考虑对调度端程序化操作的兼容性，对于具备条件的，应通过远动通道实现远方切换定值区功能；对于不具备条件的，可以通过保信通道实现远方切换定值区功能。

（3）远方投退软压板：软压板值通常为可控双点数据类型，数据类型较单一，在“调度端-站端”之间采用通用分类服务或遥控命令均可实现远方投退软压板操作。由于投退软压板亦为程序化操作的必要单元操作，同样需考虑对调度端程序化操作的兼容性。同时，通过远动通道实现的远方投退软压板功能已经具有较丰富的运行经验，证明了其可靠性与稳定性。因此，应通过远动通道实现远方投退软压板功能。

（4）远方复归信号：保护装置保持性的信号无关联的状态值，保护装置收到复归命令后复位保持性的信号（或信号灯），在“调度端-站端”之间采用通用分类服务或遥控命令均可实现远方复归信号操作。同样的，远方复归信号也可以作为程序化操作的单元操作之一，应通过远动通道实现。特别的，考虑复归信号对保护装置的运行状态无影响，采用全站保护装置共用一个广播复归遥控点的方式，减少遥控点数量，提高操作效率。

综上所述，调度自动化系统主站采用统一的保护操作界面，通过远动通道、远动装置实现对保护装置的投退软压板、切换定值区、复归信号操作；通过保信主站、保信通道、保信子站实现修改定值操作。

4继电保护远方在线操作技术方案

继电保护远方在线控制基于现有的调度自动化、保信系统进行实现。采取的技术方案为：调度自动化系统主站使用统一的保护装置操作界面，通过远动通道、远动装置实现对保护装置

的遥控软压板、切换定值区、复归信号等操作；通过保信分站、保信通道、保信子站实现修改定值操作。

保信子站采用103规约，运行状态下存储的信息有：变电站一次高压设备连接的二次继电保护装置的运行状况（保护的投退情况、当前保护采用的定值、定值区号、装置的采样值、开关量信息等）、保护装置异常时的告警信息、保护装景的自检报告等；变电站内的录波装置所采集的各种开关和故障量，通过站内通信上送主站，同时将以上动作信息存入网络硬盘，以供日常和故障情况下查询各种信息量。

远动机主要运用101、104规约，其主要作用是收集变电站内各种运行设备的遥信、遥测信息，以及接收主站下发的遥控命令，并执行遥控操作。远动机连接的是变电站内的测控装置，与保信子站的区别在于，前者是上送软报文，后者是上送硬接点信号。

变电站内的站控层网络通常使用网络103规约（各厂家自定义）或61850规约，间隔层装置视规约支持情况直接或间接接入站控层网络。以规约功能覆盖范围而言，通过103规约（或南网103规约）可直接实现所有继电保护远方操作功能，而通过101/104等远动规约只可实现切换定值区（通过遥调置数）、投退软压板、复归保护信号（通过遥控）的远方操作功能。为确保今后程序化操作等功能的可靠实施，保护装置定值区切换、软压板投退、信号复归的控制操作宜与现有开关操作采用相同的通信路径，即使用远动通道完成。保护装置的定值查看、修改操作若使用远动通道完成，则需要扩展远动规约，因此，依然采用103规约来实现。

5结束语

电力系统继电保护远方在线操作属于电力系统改革的重要组成部分。因此技术人员只有在对于电力系统继电保护技术应用的现状有着清晰的了解后，才能够通过技术探讨与技术实践等方式来促进电力系统继电保护远方在线操作整体水平的不断提升。

参考文献：

[1]李民万.电力系统继电保护远方在线操作探讨[J].科技展望.2015，3（25）：45-47

[2]侯晋芳.陈慧.罗健.杨平.基于远方在线操作的电力系统继电保护分析[J].科技创新与应用.2015（16）：185