智能變電站繼電保護狀態監測與故障診斷系統

張婧

【摘 要】隨著科技的發展，智能變電站的不斷更新升級和大規模的普及，極大地促進了電力行業的發展?；诖?，論文研究了智能變電站繼電保護狀態監測與故障診斷系統的功能，對繼電保護狀態監測與故障診斷系統的網絡結構與功能實現進行分析，并對智能變電站繼電保護狀態監測與故障診斷系統的應用進行具體闡述，為促進智能變電站的發展奠定基礎。

【Abstract】With the development of science and technology， the continuous updating and large-scale popularization of intelligent substation have greatly promoted the development of power industry. Based on this， this paper studies the function of relay monitoring and fault diagnosis system of intelligent substation， analyzes the network structure and function realization of the relay protection condition monitoring and fault diagnosis system， and describes the application of condition monitoring and fault diagnosis system of relay protection in intelligent substation， in order to lay the foundation for promoting the development of intelligent substation.

【關鍵詞】智能變電站；繼電保護；監測；故障診斷

【Keywords】 intelligent substation； relay protection； monitoring； fault diagnosis

【中圖分類號】TM63；TM76；TM77 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）10-0154-02

1 引言

在信息化時代背景下，數字化智能變電站被廣泛應用，并且取得了良好的成績。但是智能變電站的繼電保護容易發生故障，并且故障的類型比較復雜，需要采取科學的手段，有針對性地進行防護。智能變電站將常規變電站可見的二次回路，轉變成不可見的二次回路，增加了繼電保護故障診斷的難度，同時提高了對檢修人員技術水平的要求。為確保智能變電站的穩定運行，需要對繼電保護的狀態進行實時監測，對系統的運行進行實時監督，及時發現問題，從而有針對性地采取應對策略。

2 智能變電站繼電保護狀態監測與故障診斷系統的功能

智能變電站繼電保護狀態監測與故障診斷系統的功能主要有：對全站范圍內的SCD文件進行管理，對繼電保護狀態進行控制，系統同時安裝虛端子、虛回路監控系統、智能防護系統等。其能夠對系統的數據信息進行收集，通過對數據的分析，找出故障原因，從而實現智能變電站的繼電保護[1]。繼電保護狀態監測與故障診斷系統，其信息采集范圍較廣，主要包括合并單元、線路保護設施、智能終端、安全裝置等。繼電保護狀態監測與故障診斷系統，能夠通過SCD文件反映智能變電站的運行情況。若是發生系統故障，會及時進行報警，通知工作人員進行檢修，從而維護了智能變電站二次系統的穩定運行。繼電保護狀態監測與故障診斷系統對于系統運行數據的收集，為日后智能變電站的維修提供基礎數據，有助于故障的分析與決策。繼電保護狀態監測與故障診斷系統，維護了輸配電線路的穩定運行，確保了電能的輸送安全，為用戶提供了持續不斷的電能輸送。

3 智能變電站繼電保護狀態監測與故障診斷系統的網絡結構與功能實現

3.1 網絡結構

繼電保護狀態監測與故障診斷系統的網絡結構主要包括故障診斷系統模塊和繼電保護狀態監測模塊，前者主要布設在變電站端，后者主要布設在調度端主站系統。繼電保護狀態監測與故障診斷系統主要包括數據采集模塊，以及數據信息管理模塊[2]。數據采集模塊主要利用過程層網絡，對過程層設備的數據信息進行收集，從而完成數據采集工作。數據信息管理模塊主要是將數據采集模塊收集的信息進行存儲管理，在系統發生故障時進行分析，從而實現繼電保護與故障診斷。系統會將故障診斷的結果進行上報，傳送至調度端，以便工作人員進行維修。智能變電站的調度端同時設置了繼電保護狀態監測模塊，其主要是為主站的軟件系統進行服務，屬于獨立工作模塊。智能變電站的網絡結構需要不斷進行優化，從而提高系統性能，提高系統運行的可靠性與穩定性。

3.2 SCD模型文件管理

SCD模型文件管理是繼電保護狀態監測與故障診斷系統的重要組成部分之一。SCD模型文件管理的主要功能是幫助系統進行數據信息的獲取，其能夠對過程層虛回路與軟壓板的邏輯關系進行描述，對調度命令和一二次的關聯進行描述等。通過SCD模型文件管理，能夠了解通信參數、二次回路監測信息以及網絡拓撲配置等運行的具體情況，實現對全站范圍內的監測，有助于對智能變電站的管理[3]。若是繼電保護SCD模型文件進行更新升級，此時的數據管理模塊過程層虛端子會與SCD模型文件的CRC進行核對比較，從而將更新的信息反饋在SCD界面對工作人員做出提醒。同時確定SCD模型文件管理更新之后的功能范圍，以及對IED裝置的影響。SCD模型文件管理對于繼電保護狀態監測與故障診斷系統至關重要，唯有通過SCD模型文件管理，才能實現對全站范圍內的監控，完成系統故障診斷的目標。

3.3 繼電保護故障智能診斷endprint

繼電保護故障智能診斷的方法主要包括以下幾方面：

①系統通過接收合并單元以及交換機等上報的信息，對信息進行存儲管理。直接采集過程層網絡，會對存儲的信息進行實時監測，同時分析網絡通信的情況[4]。

②系統根據對裝置硬件的報警信息、監測信息、狀態信息等，對裝置硬件的運行情況進行分析。同時根據監測信息的內容和變化趨勢，對故障做出告警。監測報警裝置的硬件信息主要包括溫度信息、電源電壓信息、光釬強弱信息等。

③系統需要通過監測信息，確定裝置硬件的故障位置。系統需要收集能夠分析出故障位置的信息，主要是收集光纖接口處的狀態信息、裝置設備短路異常反饋的信息、裝置報文等，通過對信息的分析，確定故障位置的范圍，為工作人員的檢修提供便利。

④變電站系統能夠對開關故障、交流回路、閉鎖回路等情況進行圖形展示，對其狀態進行描述。對于故障的圖形展示主要是在調度端進行展現。調度端可以通過邏輯功能，對故障的情況進行圖像描述，方便工作人員的識別。

4 智能變電站繼電保護狀態監測與故障診斷系統的應用流程

智能變電站繼電保護狀態監測與故障診斷系統的應用流程，主要包括以下幾方面：

①系統通過相關工具，將SCD管理文件接入，利用SCD管理文件對系統進行監測，對監測信息進行收集，并且存儲在數據庫中，從而形成繼電保護狀態監測模型[5]。

②系統利用畫圖裝置，描繪系統的電路圖、接線圖、保護裝置運行圖等，工作人員可以通過圖像去了解各個環節的運行狀態，有利于系統的統一管理。

③系統主要利用過程層交換機、接收保護設備、合并單元等獲得信息，通過信息對系統進行管理。若是繼電保護發生故障，信息會發生變化，系統將進行報警，工作人員可以及時地對故障進行檢測，從而有效地解決問題。

④系統的過程層交換機能夠接收設備的遙信量，以及MMS報告等，能夠為故障診斷提供可靠依據。

⑤系統能夠通過二次工作安全措施，檢測設備的維修是否正確，同時能夠對維修結果進行反饋，確保故障維修的質量。

5 結論

綜上所述，智能變電站的繼電保護容易發生故障，主要是由于系統的二次回路屬于不可見回路，提高了故障分析的難度。唯有對繼電保護進行實時監測，分析故障原因，才能確保輸電線路的穩定運行，為社會創造更大的經濟收益。論文通過對智能變電站繼電保護狀態監測與故障診斷系統的網絡結構、功能實現、具體應用的分析，總結出繼電保護狀態監測與故障診斷系統的工作原理與工作流程，為未來智能變電站的研究發展奠定基礎。

【參考文獻】

【1】浮明軍，劉昊昱，董磊超.智能變電站繼電保護裝置自動測試系統研究和應用[J].電力系統保護與控制，2015，43（01）：40-44.

【2】王同文，謝民，孫月琴，等.智能變電站繼電保護系統可靠性分析[J].電力系統保護與控制，2015，43（06）：58-66.

【3】汪希偉，李超，郭啟偉，等.智能變電站繼電保護狀態監測與故障診斷系統研究[J].山東電力技術，2017，44（02）：55-57.

【4】汪希偉，李超，郭啟偉，等.智能變電站繼電保護狀態監測與故障診斷系統[J].電力安全技術，2017，19（04）：19-21.

【5】葉遠波，孫月琴，黃太貴，等.智能變電站繼電保護二次回路在線監測與故障診斷技術[J].電力系統保護與控制，2016，44（20）：148-153.endprint