淺議智能變電站繼電保護二次回路在線監(jiān)測與故障診斷技術

楊曉西

摘 要：隨著我國電力系統的不斷發(fā)展，智能變電站也在電力系統中得到了廣泛的應用，為了進一步提高智能變電站繼電保護裝置其二次回路的可靠性，也就需要相關的研究人員能夠構建一套完善的二次回路在線監(jiān)測以及故障診斷技術，并借此來提升我國電力系統的運行穩(wěn)定性以及安全性。本文就智能變電站繼電保護二次回路的在線檢測以及故障診斷技術進行了簡要的分析。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護二次回路；在線監(jiān)測；故障診斷

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

近年來隨著我國智能變電站技術的迅速發(fā)展，使得通信網絡鎖得以取代傳統的二次回路，并實現了繼電保護二次設備的自動化與網絡化發(fā)展。但是目前許多電力企業(yè)采用的還是傳統的二次回路檢測方式，更多是通過網絡報文記錄的方式來進行二次設備故障信息的整理與分析工作，但是因為其所需要記錄的信息比較多，就容易導致一些重要信息被隱沒等情況發(fā)生，從而無法有效地形成完整的二次回路預警與分析策略。

一、二次回路在線監(jiān)測結構分析

要想有效實現二次回路的在線監(jiān)測，首先需要進行線路運行信息的合理獲取，并需要在此基礎上來對獲取到的信息進行分析整體，其具體系統架構圖如圖1所示。

該二次回路在線監(jiān)測系統是由主站系統和站端裝置構成，該主站系統一般會直接在省調度端進行部署，并可以有效避免一些智能變電結構的設備增加等問題，此外其還可以運用網絡報文記錄分析裝置來作為數據的采集源。在進行新建智能變電站的建設過程中，該電力企業(yè)還可以直接將檢測系統以及診斷裝置作為數據采集源端進行工作。此外站端還需要完成信息的采集整理以及過濾工作，并能夠在發(fā)生了通信網絡異常的情況下，該裝置能夠對相關的異常信息進行迅速收集，并可以以文件的形式來將其送到各個調度端的主站系統之中。并可以在完成各異常信息的綜合診斷工作之后直接在界面上進行診斷結果的顯示。

二、在線監(jiān)測信息分析系統

一般情況下二次設備其運行狀態(tài)信息多是由鏈路異常信息與自檢信息兩部分構成，這難以有效滿足二次設備出現故障后的診斷需求。因此電力企業(yè)就應當對不同類型二次設備的運行特點以及常見故障進行分析，并在此基礎上來將其在線監(jiān)測信息具體細分為裝置運行狀態(tài)信息、告警狀態(tài)信息以及保護動作信息這3個類型。

①狀態(tài)運行狀態(tài)信息：該檢測信息主要包含的是裝置的軟硬件自檢信息、采樣值以及開關量信息等。其中軟硬件的自檢信息又包含了該裝置的運行溫度、電源電壓溫度等信息，而采樣量以及開關量信息則主要包含了各支路電流、差動電流以及開入量狀態(tài)等信息等。借助于對裝置的運行狀態(tài)信息進行長期的監(jiān)控統計，其也能夠為后續(xù)的狀態(tài)檢修工作提供足夠的基礎數據以及檢修依據。

②告警信息：告警信息中一般會包含有采樣值、開關量異常告警以及裝置異常告警等信息，其中采樣值異常告警主要包含了SV鏈路中斷、SV檢修狀態(tài)異常以及CT/PT斷線等；開關量異常報警則包含了COOSE檢修不一致、鏈路中斷以及開入量異常等情況；裝置異常告警主要是電告警與閉鎖等。一旦二次回路運行過程中出現了類似告警，就需要對其發(fā)生的故障進行狀態(tài)的評估以及迅速定位，并在此基礎上給予相關的維護人員一定的指導，來使得智能變電站的維護效率與質量得到有效提升。

③保護動作信息：其一般包含有保護動作信號以及出口信號動作兩方面的內容。

三、信息采集方案

在現有二次設備的運行過程中其多是借助于網絡報文記錄分析裝置來進行在線監(jiān)測信息的搜集工作。因為過程層中的網絡報文具備有數量龐大、冗余嚴重以及非重要信息比較多的特點，這一情況，也就需要構建一個快速有效的在線監(jiān)測以及故障診斷及裝置，并要求站端專職能夠在采集完成數據之后完成相應的數據關聯與篩選過濾處理工作。

將在線監(jiān)測信息分為穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)以及狀態(tài)文件3種類型，而在具體的運用中，也需要借助于與網絡報文記錄分析裝置來在固定時間間隔中進行文件的傳送工作，此外在站控層存在告警數據或者變化量已經超過了5%的情況下，還需要進行暫態(tài)文件的及時上傳，而其實時傳輸的額數據也需要與二次設備進行對應。

借助于二次回路的在線監(jiān)測以及故障診斷系統其在站端傳輸的信息進行診斷分析，并對這些信息存在的長期變化規(guī)律進行統計與分析，這樣就可以在對相關二次設備的具體運營情況進行準確合理的評估，并可以在此基礎上給予其針對性的診斷對策。

四、優(yōu)化在線監(jiān)測和故障診斷的幾點措施

（一） SV/GOOSE鏈路診斷策略

對于二次設備過程層中的SV/GOOSE信號，如果接收端設備沒有在一定時間內接收到信息時，就會出現相應的告警，此外因為各裝置之間配備有統一系統觀測員，就可以通過發(fā)送方與多個接收方兩者的運營狀態(tài)來對二次設備的運行狀態(tài)進行有效檢查，并可以根據鏈路告警報文來進行異常發(fā)生位置的合理定位。對于在運行過程中直采回路無法進行鏈路對比監(jiān)視這一情況，也就需要借助于預先配置的方式先對可能出現的故障點進行列舉，然后再結合二次設備網采回路來進行故障點概率位置的計算。

（二）交流回路狀態(tài)診斷策略

在線監(jiān)測二次回路交流量的過程中，還可以借助于網絡報文記錄分析裝置以及機電保護裝置其采集到的交流量信息進行綜合性判斷。現階段許多智能變電站中多采用雙AD形式進行信息的采樣，并能夠對二次設備的運行提供雙重防護，通過該防護模式就能夠對二次回路上的相關故障情況進行有效的監(jiān)控。如果這兩者之間的相對誤差在閾值范圍內而且繼電保護裝置無采樣不一致的報警時，則認為該交流二次回路處于正常的運行狀態(tài)。如果該相對誤差超過了閾值范圍后，則判斷該繼電保護的交流回路存在異常現象，并需要相關檢修人員及時對出現了異常的二次回路進行檢修。

結語

現階段智能變電站中的繼電保護二次回路在運行過程中經常會因為各種因素的影響而導致故障的發(fā)生，并會直接影響到整個電力系統的運行安全性與可靠性。加強繼電保護在線監(jiān)測以及故障診斷技術，才能為我國電力系統的進一步發(fā)展提供良好的理論支持。

參考文獻

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