繼電保護(hù)在線監(jiān)測系統(tǒng)研究

摘 要：在結(jié)合電力繼電保護(hù)二次系統(tǒng)狀態(tài)檢修的情況下，本文對于繼電保護(hù)二次系統(tǒng)開展在線監(jiān)測與狀態(tài)評估相關(guān)問題進(jìn)行重點(diǎn)探討。首先詳細(xì)介紹了在線監(jiān)測系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的構(gòu)建，然后對二次系統(tǒng)的狀態(tài)評估工作做了深入研究。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；二次系統(tǒng)；在線監(jiān)測；狀態(tài)評估

中圖分類號：F40 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

電力系統(tǒng)數(shù)字化和智能化發(fā)展越來越快，繼電保護(hù)二次系統(tǒng)在此背景下也日益復(fù)雜，電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行直接受到繼電保護(hù)二次系統(tǒng)的故障影響。對于繼電保護(hù)二次系統(tǒng)的檢測與運(yùn)行狀態(tài)評估工作來說，電力技術(shù)人員一定要高度重視，為了保證二次系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，對于運(yùn)行狀態(tài)評估工作應(yīng)該進(jìn)行精確把握。目前，電力系統(tǒng)的設(shè)備不斷增加安全需求越來越高，新的在線監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建工作顯得尤為必要，應(yīng)該全方位的開展相關(guān)的繼電保護(hù)二次系統(tǒng)狀態(tài)評估工作，這是電力系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展中的重要問題。

1 當(dāng)前在線監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建

繼電保護(hù)二次系統(tǒng)在線監(jiān)測系統(tǒng)在新的形勢下顯得尤為重要，下面對在線監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建就以下幾個方面進(jìn)行重點(diǎn)分析。

1.1 系統(tǒng)概述

在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，新系統(tǒng)中加入狀態(tài)監(jiān)控裝置、數(shù)字錄波裝置和數(shù)字采集單元等，傳統(tǒng)操作箱被智能操作箱所替代，信息傳輸通道則是光纜，IEC61850則是其信息傳輸標(biāo)準(zhǔn)，新的閉環(huán)在線監(jiān)測系統(tǒng)就是上述方案和原有系統(tǒng)的組合，從而實(shí)現(xiàn)對于二次系統(tǒng)狀態(tài)的在線監(jiān)測。

對于在運(yùn)行中的系統(tǒng)來說，合并單元可以就地采集模擬量，規(guī)約轉(zhuǎn)換器采集相關(guān)的而保護(hù)裝置接收的模擬量以及轉(zhuǎn)換報(bào)告數(shù)據(jù)，而智能操作箱采集狀態(tài)量，最后所有必要的數(shù)據(jù)信息都能從在線監(jiān)測工作系統(tǒng)中獲得。對于各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息與模型來說，這些都是在IEC61850 信息傳輸標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，交換機(jī)進(jìn)行匯總整理這些模型和信息，相關(guān)的綜合監(jiān)控裝置以及故障錄波裝置接受傳遞數(shù)據(jù)，記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，后臺在接受信息以后，要想對于在線監(jiān)測工作各項(xiàng)實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可利用PLC可編程控制程序，直接實(shí)現(xiàn)相關(guān)的各種邏輯評估判斷，以及狀態(tài)檢測工作。

1.2 工作分析

1.2.1 就地采集模擬量

合并單元和PT/CT 的端子箱合作開展進(jìn)行就地采集模擬量工作，其中，前者安裝于后者旁，它們都能夠采集繼電保護(hù)裝置各種電流與電壓的輸入量，綜合測控裝置然后可以接受到IEC61850 格式的數(shù)據(jù)。規(guī)約轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號的格式轉(zhuǎn)換，即所有信號都能夠轉(zhuǎn)換到IEC61850 格式。在采集所信號的同時，規(guī)約轉(zhuǎn)換器的相關(guān)報(bào)告文件則是通過通信裝置而生成，并作為文件進(jìn)行存儲，這也將是后期數(shù)據(jù)處理工作的主要依據(jù)。

1.2.2 采集狀態(tài)量

測控裝置、保護(hù)裝置的開出以及開入狀態(tài)量是通過智能操作箱而進(jìn)行接收，空接點(diǎn)是其信息采集接入的方式，這樣情況下，任何保護(hù)裝置的正常工作則不會在采集信號的過程中受到影響。智能操作箱一方面能夠完成常規(guī)操作箱應(yīng)該完成的工作，另外一方面還能夠進(jìn)行二次回路的監(jiān)測工作。為了綜合監(jiān)控裝置接收并分析這些信息，智能操作箱傳遞變位信息的方式是GOOSE，這樣所監(jiān)測的二次回路運(yùn)行的狀態(tài)就能夠獲得。

1.2.3 整合處理信息

綜合測控裝置主要作用就是在系統(tǒng)中開展數(shù)據(jù)整合處理，為了獲取數(shù)據(jù)信息，通過IEC61850協(xié)議與監(jiān)測系統(tǒng)連接，然后進(jìn)行相關(guān)的整合分析。交換機(jī)會以其時鐘同步功能在綜合測控裝置運(yùn)行中為系統(tǒng)提供支撐。與此同時，整合處理信息的裝置還包括網(wǎng)絡(luò)故障錄波分析器，這可以用來記錄報(bào)文，還可以記錄和分析故障電流和電壓的信息。

1.2.4 檢測評估狀態(tài)

主要通過可視化的軟件以及PLC 邏輯程序進(jìn)行檢測評估狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)，各種信息通過各種曲線和狀態(tài)圖等形式直觀的在可視化系統(tǒng)中顯現(xiàn)出來，同時，還可以可視化實(shí)現(xiàn)PLC 的邏輯圖呈現(xiàn)的保護(hù)元件的狀態(tài)。這樣的情況下，裝置的開入與開出輸入量可以呈現(xiàn)在線監(jiān)測裝置對輸入與輸出回路狀態(tài)的檢測過程，還能夠借助繼電器接入點(diǎn)對狀態(tài)檢修需求發(fā)出報(bào)警。

2 二次系統(tǒng)的狀態(tài)評估工作

2.1 整合研究各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息

系統(tǒng)中的電壓、電流、無功、有功、直流系統(tǒng)、電氣傳感等各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息通過在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行捕捉，然后整合處理這些信息，進(jìn)行二次系統(tǒng)是否存在傳輸錯誤的檢查工作，細(xì)化分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)顯示的系統(tǒng)狀態(tài)，記錄問題的詳細(xì)分析過程。整合分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)的同時，為了保證在線監(jiān)測系統(tǒng)的良好運(yùn)行，分析重點(diǎn)就是以供電傳輸以及電能效應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，全面有效分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，使得電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置和二次回路置得以嚴(yán)密的監(jiān)測。

2.2 結(jié)合數(shù)據(jù)信息判定系統(tǒng)狀態(tài)

為了發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)信息呈現(xiàn)出的異常運(yùn)行狀態(tài)，對比監(jiān)測系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)與正常狀態(tài)下的數(shù)據(jù)信息的工作，這些是在保證所有信息檢測完成之后而進(jìn)行，然后對于各項(xiàng)異常出現(xiàn)的原因進(jìn)行進(jìn)一步的分析，這就是為開展?fàn)顟B(tài)調(diào)整提供信息支撐。

2.3 研究改進(jìn)故障狀態(tài)的措施

通過對繼電保護(hù)二次系統(tǒng)進(jìn)行檢測與狀態(tài)評估，若發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在著故障狀態(tài)，則進(jìn)一步對故障狀態(tài)進(jìn)行分析研究，找到故障狀態(tài)產(chǎn)生的原因，采取相應(yīng)措施，使二次系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全可靠運(yùn)行。具體來講，主要是從監(jiān)測數(shù)據(jù)信息展現(xiàn)出來的故障內(nèi)部因素、外部因素，如發(fā)熱、潮濕等，進(jìn)而對相關(guān)二次回路進(jìn)行有針對性的檢查，及時準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)問題所在。然后，通過進(jìn)一步分析也可以判斷二次回路相關(guān)零部件的功能是否正常，發(fā)現(xiàn)其中的存在的問題，通過技術(shù)修理或更換，使二次回路恢復(fù)到良好的工作狀態(tài)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)二次回路處于高危狀態(tài)時，監(jiān)測系統(tǒng)持續(xù)地發(fā)出危險(xiǎn)報(bào)警，技術(shù)人員及時開展現(xiàn)場維修工作，使二次系統(tǒng)恢復(fù)至正常的運(yùn)行狀態(tài)。

結(jié)語

對于運(yùn)行環(huán)境很復(fù)雜的繼電保護(hù)二次系統(tǒng)來說，構(gòu)建先進(jìn)、可靠的在線監(jiān)測系統(tǒng)顯得尤為必要，應(yīng)該及時進(jìn)行檢測與評估二次系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對于異常情況做到及時發(fā)現(xiàn)，明確原因后要正確地采取措施，以便問題的順利解決，這樣才能有效保證繼電保護(hù)二次系統(tǒng)工作正常，同時使得電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]吳宏斌，盛繼光. 繼電保護(hù)設(shè)備可靠性評估的數(shù)學(xué)模型及應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2009，37（09）.

[2]黃良，章堅(jiān)民，蔡永良. MMS實(shí)現(xiàn)IEC61850中的VMD設(shè)計(jì)及繼電保護(hù)設(shè)備入網(wǎng)[J]. 繼電器，2005，33（04）.

[3]馬慶華.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的自動化研究[J].電子科技，2011.