淺談智能變電站二次回路在線監(jiān)測

呂棋鴻

摘 要：智能變電站有數(shù)據(jù)共享方便、二次回路簡單、節(jié)約投資和占地少等優(yōu)點，是未來的發(fā)展趨勢。隨著智能變電站的推廣建設(shè)，一些傳統(tǒng)的檢修手段已不再適用。本文以智能變電站二次回路為對象，研究利用智能站豐富的狀態(tài)信息和通信數(shù)據(jù)進(jìn)行二次回路在線監(jiān)測的方法，從而提高系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，提高變電站運行維護(hù)的智能化水平。

關(guān)鍵詞：智能變電站；二次回路；在線監(jiān)測

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）12-0151-01

智能變電站有數(shù)據(jù)共享方便、二次回路簡單、節(jié)約投資和占地少等優(yōu)點，是未來的發(fā)展趨勢。本文探討智能變電站二次回路的在線監(jiān)測方法，達(dá)到對二次回路的異常進(jìn)行提前預(yù)警，從而提高系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，提高變電站運行維護(hù)的智能化水平。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

為了實現(xiàn)智能變電站二次回路在線監(jiān)測，核心是信息的獲取與綜合分析。變電站二次回路在線監(jiān)測系統(tǒng)由主站系統(tǒng)與站端裝置兩部分組成，主站系統(tǒng)部署在省調(diào)調(diào)度端，站端以網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置作為數(shù)據(jù)源。站端裝置負(fù)責(zé)信息的采集、配置、預(yù)處理以及過濾。一旦通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)生異常，裝置立即對相關(guān)異常信息進(jìn)行收集、診斷，并以文件上送到主站系統(tǒng)，主站系統(tǒng)對站端裝置上送的各種異常信息進(jìn)行收集及綜合診斷，并在界面顯示。

2 在線監(jiān)測信息分析

針對智能變電站二次回路在線監(jiān)測的需求，根據(jù)站內(nèi)不同類型二次設(shè)備的特點，可以將在線監(jiān)測信息分為三類：運行狀態(tài)信息、告警信息及保護(hù)動作信息等。

2.1 運行狀態(tài)信息

裝置的運行狀態(tài)信息是指裝置的開關(guān)量信息、采樣值、軟硬件自檢信息。其中開關(guān)量信息和采樣值包含重要的開關(guān)量狀態(tài)以及各支路電流、差動電流。軟硬件自檢信息主要有裝置的電源電壓信息、通道光強、運行溫度等。

SV/GOOSE的運行狀態(tài)信息是指報文狀態(tài)以及格式異常信息。報文狀態(tài)包含幅值精度、相位精度、數(shù)據(jù)有效性、同步狀態(tài)、檢修狀態(tài)等。報文格式異常是指因設(shè)備故障導(dǎo)致的報文殘缺、亂碼、過長等報文幀格式錯誤。

2.2 告警信息

告警信息包含開關(guān)量、采樣值異常告警及裝置異常告警。其中開關(guān)量異常告警包含開關(guān)量異常、GOOSE鏈路中斷、GOOSE檢修不一致等。采樣值異常告警包括PT/CT斷線、SV鏈路中斷、SV品質(zhì)異常、SV檢修狀態(tài)不一致等。裝置異常告警主要有失電告警、閉鎖等。當(dāng)監(jiān)測這些重要告警信息時，快速進(jìn)行故障診斷和狀態(tài)評估，為檢修人員提供有效指導(dǎo)，提高智能站維護(hù)便利性。

2.3 保護(hù)動作信息

保護(hù)動作信息包含保護(hù)動作信號（保護(hù)啟動、保護(hù)動作元件）和動作出口信號（出口相別，整組動作時間）。

3 信息采集方案

因在線監(jiān)測信息是通過網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置采集上送，考慮到過程層和站控層間有著量級巨大的網(wǎng)絡(luò)報文數(shù)據(jù)，有許多非重要與冗余的信息，從而給調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)造成了很大的壓力。為了使在線監(jiān)測更加快速有效，站端裝置需要在數(shù)據(jù)采集后進(jìn)行數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)、篩選及過濾。根據(jù)二次回路在線監(jiān)測需求，將在線監(jiān)測信息分為暫態(tài)文件、穩(wěn)態(tài)文件以及狀態(tài)文件三種，其中暫態(tài)文件是指當(dāng)鏈路中出現(xiàn)重要告警信息時，由裝置將該時刻APPID對應(yīng)的所有鏈路信息進(jìn)行整理生成的文件。穩(wěn)態(tài)文件是記錄長時間監(jiān)測信息（如電壓電流、光強、溫度等）的文件，狀態(tài)文件是監(jiān)測鏈路實時通斷狀態(tài)的文件。

實際應(yīng)用過程中，穩(wěn)態(tài)文件和狀態(tài)文件由網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置周期性定時上送，當(dāng)站控層中有重要告警數(shù)據(jù)、變化量超過5%或分析狀態(tài)有改變時網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置主動上送暫態(tài)文件。主站端實時查詢上送的數(shù)據(jù)與各二次設(shè)備的對應(yīng)狀況。如圖1所示。

4 結(jié)語

二次回路在線監(jiān)測系統(tǒng)存儲站端上送的信息，并能進(jìn)行實時診斷分析，同時統(tǒng)計分析狀態(tài)信息的長期變化規(guī)律，并結(jié)合裝置異常時的狀態(tài)特征，評估健康狀況，做出診斷決策。通過將告警進(jìn)行梳理與篩選并上送至調(diào)度端進(jìn)行綜合分析，可有效實現(xiàn)全網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷分析。

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