智能变电站继电保护在线运维系统的技术

智能变电站继电保护在线运维系统的技术

王鸣

王鸣

（广西电网有限责任公司崇左供电局广西崇左532200）

摘要：传统变电站运行中面临的诸多问题，对变电站提出了更加稳定智能的要求，因此智能变电站的概念被提出，近年来我国也加快了智能变电站建设和改造的步伐。智能变电站采用先进的采集与控制设备，通过光缆网络传递数字信息，完成自动控制、智能动作等功能。由于二次设备与采集信号的差异，继电保护系统与传统变电站也存在很大不同，所以改进智能变电站继电保护在线运维系统技术尤为关键。

关键词：智能变电站；继电保护；在线运维系统

1.引言

当前，智能变电站保护实现了一体化功能，使得系统和系统间能够互联、互通，同时提升了变电站继电保护系统的交融水平，保证电网能够安全、保质保量、稳定运行，能够更好地保护和控制变电站。我们需要提升智能变电站继电保护系统的安全性和稳定性，准确分析和计算变电站可靠性数据，有效提升变电站的可靠性，从而推进我国智能变电站继电保护在线运维系统的稳定发展。

2.智能变电站继电保护系统

智能变电站构成的前提是IEC61850协议，按照其具备的功能，可以分成站控层、间隔层以及过程层。

2.1电子式互感器

以往使用的电子互感器多是电磁结构，随着科技的不断进步，光电子和数字信号处理技术得到了快速进步，并应用越来越广泛，以往的电磁互感器逐渐被电子互感器所代替。电子互感器和传统互感器相比，更加轻便，占地面积大大减小，且不使用油，避免了爆炸和火灾等安全事故的发生。目前，电子互感器主要有无源型和有源型。这两种互感器各有优势，但是有源型电子互感器更加轻便，因此人们对其更加重视。

2.2合成单元

合成单元是智能变电站继电保护系统的一个关键组成部分，在运行过程中能够有效地组合数据信息，然后利用系统的处理功能对其展开加工，进而使整个系统受到作用。它大大降低了线路复杂的程度，有效降低了接线的消耗成本，同时能够更加高效地实现数据共享功能。

图1智能变电站继电保护系统构成

2.3交换机

交换机是智能变电站继电保护系统中最重要的一个设备。交换机的作用是对传统信息运输方式进行改进，有效地采集和传输电网中的信息，从而有效保障数据信息的传输。尤其是在现代电网工作时，各个部分设定的参数有很大差异，如果无法对数据进行实时分析，会对调控工作产生很大影响。利用交换机可以有效克服这一困难，且可以使数据、地址表等信息的交互更加简便，进而有效保障整个系统的信息传输效率。

2.4智能终端

随着科学技术的不断发展，出现了非常规互感器，且计算机技术的进步为实现监测断路器设备内部的电、磁及温度等带来了可能。通过对检测的数据进行收集和分析，可以对断路器设备的运行状况进行分析判断，根据运行状况安排检修和维护时间，不需像传统方式进行定期检查和维修，以实现实时检测设备。于是，智能终端应运而生。智能终端是进行远程遥控必不可少的一部分，能够实现实时监测和智能调控，工作时能够最大程度地保证监测和调控的实时性，使各项功能符合系统运行的具体情形。

3.智能变电站继电保护系统的可靠性

从两个方面对智能变电站继电保护系统的可靠性开展研究，一方面是可靠度，另一方面是可用度。可靠度是指智能变电站继电保护系统在一定时间和环境下按要求完成指令；可用度是指当变电站继电保护系统出现故障问题时，设备本身会通过相关的维修系统修复设备。可以采用两种方法对智能变电站继电保护系统开展可靠性研究，一种是蒙特卡罗模拟法，一种是可靠性框图法。首先，智能终端和合并单元采取的是组网，Goose双网保护智能变电站继电采取的是跨接方式，以实现信息收集和命令传输。此外，需要提升系统总体的稳定性。为了实现这一目的，可以利用测控和保护两种CPU，实现智能变电站保护和测控的一体化功能。其次，需要全面分析、正确计算继电保护系统的相关数据。为了使整个变电站实现数字化，可以利用以太网收集数据，同时传输相关装置的模拟数据，结合Goose接口和SV接口，对相关数据和资料进行输入操作和输出操作，从而提升智能变电站继电保护系统的安全性、完整性和可靠性。最后，需要将相关数据信息发送到智能变电站继电保护系统的各个智能终端。此外，为了保护装置，还需要将信息传到母差。

4.智能变电站继电保护在线运维系统关键技术的应用

4.1设备状态监测技术分析

信息与动作保护信息的监督与控制，对于装置故障信息而言，可以结合继电保护设备的实际情况做出相应的反应，主要实现设备自我检查、硬件运行监督、通信监督、外部回路自我检查等。然而，传统的装置警告信息中，只包含正常或是非正常的相关状态信息，无法更好的对设备变化情况进行研究，难以提升预警效果。因此，需要引进在线运维系统开展动态化的设备监测工作，根据继电保护设备特点与监测信息等，创建模拟量信息，使用合理的通信方式输出模拟量。监测系统能够对模拟量信息进行长期的记录，了解设备的状态发展规律，根据损坏特点等，实现状态监测工作目的。目前，在智能变电站继电保护在线运维的过程中，可以使用设备状态监测的方式，进行温度、电压等实时化的监测处理，实现技术的规范性使用。另外，还可以进行光强状态监测，应结合具体的光强状态监测模型开展工作。

4.2二次回路方面的监测

（1）创建物理链路模型

对于物理链路模型而言，属于在线运维系统的重要网络架构，可以实现站内控制层的评估工作目的，全面了解变电站网络变化情况。在物理链路状态监测期间，需要保证对模型进行清晰的描述，如若涉及到合并单元以及交换机等多种对象，就要在进行设备与对象之间通信环节的分析，了解端口情况与线缆情况。为通信建模的示意图，应结合情况进行通信建模处理。

（2）状态监测措施

对于物理链路而言，在进行状态监测的过程中，应当合理的开展故障设备以及相关链路的排查工作，明确故障设备的位置。通常情况下，智能变电站中的通信网络较为复杂，采用人工故障排查方式，会导致时间资源与人力资源浪费，且排查准确性较低，甚至影响整体工作效果。因此，在物理链路状态监测环节中，需采用运维技术开展网络的故障诊断工作，快速的找到故障位置，明确原因，使得工作人员更好的开展维修工作。

5.结语

综上所述，智能变电站继电保护在线运维系统在运行过程中会受到很多因素的影响，如站内的设备、网络情况、电网结构和保护装置配置等。智能电网出现后，改进了传统电网存在的缺陷。但是，随着社会的不断发展，科学技术的不断进步更新，出现了一些新设备、新技术，使当前智能变电站继电保护工作面临着一些新挑战。因此，需要提高对智能变电站继电保护在线运维系统技术的研究，有效促进电网系统运行的可靠性，以满足社会发展的需求。

参考文献：

[1]付洪伟.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].中小企业管理与科技，2016（2）.

[2]杨玉娜，谢丽霞.智能变电站继电保护在线运维系统的技术应用与实践[J].通讯世界，2016（23）.

[3]王强，贺洲强.智能变电站运行维护管理探讨[J]．电力安全技术，2012（5）.

作者简介：

王鸣（1989-）男，本科，主要从事变电运行工作。