浅议智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术

浅议智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术

蔺乐

（内蒙古电力集团有限责任公司鄂尔多斯电业局内蒙古鄂尔多斯017000）

摘要：现阶段智能变电站的建设数量不断增加，为智能电网的实现，奠定了坚实的基础。现有的在线监测系统运行，需要技术人员进行差异分析，由于网络报文数据信息量较大，影响着分析的质量，因此加强此课题的研究，提出有效的保护方案，有着必要性。本文就智能变电站继电保护二次回路的在线检测以及故障诊断技术进行了简要的分析。

关键词：智能变电站；继电保护；二次回路；在线监测；故障诊断技术

1引言

近年来随着我国智能变电站技术的迅速发展，使得通信网络锁得以取代传统的二次回路，并实现了继电保护二次设备的自动化与网络化发展。但是目前许多电力企业采用的还是传统的二次回路检测方式，更多是通过网络报文记录的方式来进行二次设备故障信息的整理与分析工作，但是因为其所需要记录的信息比较多，就容易导致一些重要信息被隐没等情况发生，从而无法有效地形成完整的二次回路预警与分析策略。

2智能变电站继电保护概述

2.1智能变电站的特点

自我国的电网工程进入智能化和自动化构建阶段之后，智能变电站就是我国现阶段电网工程的重要组成部分。因此现阶段就要对智能变电站进行分析，智能变电站的特点主要体现在以下的3个方面，这3个方面都是智能变电站所拥有的发展优势：第一个特点就是在使用智能变电站的过程中现阶段可以初步的实现了电力的传递和交互；第二个特点就是智能变电站的设备比一般的电网价格高，而且装备更加先进；第三个特点就是智能变电站的电子传感器等设备正在逐步步入全智能化。

2.2智能变电站继电保护的特点

智能变电器利用先进的信息化测控技术，和传统工作形式比较，在继电保护方面有了很大的改进，不仅提高了工作效率和质量，促进继电设备使用过程中更加稳定，还大大减少了维修时间，节约了大量的人力成本。主要体现在以下几个方面：第一，智能变电站利用许多不同的线路来完成继电保护，而且在运行使用过程中，各个继电设备之间配合的非常好。此外，在对各个线路和设备进行调试时，采用的方式更为先进。第二，在运行过程中，如果电网出现了问题，智能变电站的继电保护可以利用智能化控制来实现自动调节功能，如果通过自动调节的办法还解决不了问题，再让相关工作人员来进行人工调试。这样很大程度上节约了人力成本。第三，在对智能变电站的继电设备诊断方面，和传统方式相比较，智能变电站可以进行二次自动化诊断，在设备的使用过程中，即使出现一些很小的问题，系统通常能够及时自动修正，即便不能修正好，也可以找到问题的关键所在，为相关工作人员顺利完成检修提供了很大的帮助。智能变电站的这个优势，能够有效减少相关人员的巡检工作量，节约了人力成本。

3二次回路在线监测及故障诊断技术概述

在智能变电站的日常运行中，常规二次回路由通信网络替代，物理电气信号由数字信号取代，从而实现继电保护二次设备的信息化管理。其中，网络报文装置作为记录分析智能网络运行状态的实时监测设备，能够实现对报文信息的存储和分析以及网络流量的实时监测等功能，在当前的二次回路试运行状态监测工作中主要由专门的技术人员依照网络报文信息对二次装置发生异常的原因进行分析，然而报文记录信息涵盖内容广泛且复杂。因此，利用网络报文装置和继电保护装置彼此间存在的链路相接关系，有针对性地提取和二次回路运行密切相关的核心报文信息进行综合分析就成为当前实施二次回路在线监测与故障诊断的主要思路。

4在线监测信息分析系统

一般情况下二次设备其运行状态信息多是由链路异常信息与自检信息两部分构成，这难以有效满足二次设备出现故障后的诊断需求。因此电力企业就应当对不同类型二次设备的运行特点以及常见故障进行分析，并在此基础上来将其在线监测信息具体细分为装置运行状态信息、告警状态信息以及保护动作信息这3个类型。①状态运行状态信息：该检测信息主要包含的是装置的软硬件自检信息、采样值以及开关量信息等。其中软硬件的自检信息又包含了该装置的运行温度、电源电压温度等信息，而采样量以及开关量信息则主要包含了各支路电流、差动电流以及开入量状态等信息等。借助于对装置的运行状态信息进行长期的监控统计，其也能够为后续的状态检修工作提供足够的基础数据以及检修依据。②告警信息：告警信息中一般会包含有采样值、开关量异常告警以及装置异常告警等信息，其中采样值异常告警主要包含了SV链路中断、SV检修状态异常以及CT/PT断线等；开关量异常报警则包含了COOSE检修不一致、链路中断以及开入量异常等情况；装置异常告警主要是电告警与闭锁等。一旦二次回路运行过程中出现了类似告警，就需要对其发生的故障进行状态的评估以及迅速定位，并在此基础上给予相关的维护人员一定的指导，来使得智能变电站的维护效率与质量得到有效提升。③保护动作信息：其一般包含有保护动作信号以及出口信号动作两方面的内容。

5二次回路在线监测与故障诊断应用

5.1SV/GOOSE链路诊断原理

在实际运行时，接收端设备处于设定的频率时，能够自动接收SV/GOOSE信号，若在此频率下没有接到信息，则系统会自动告警。GOOSE网用于间隔层和过程层设备之间的状态量与控制数据传输，保护装置与本间隔的智能终端之间采用GOOSE点对点通信方式。而SV网用于间隔层和过程层设备之间的采样值传输，保护装置与本间隔的合并单元之间也采用点对点的方式接入SV数据。也就是我们常说的“直采直跳”。由于各装置系统观测源相同，通过对接收装置系统观测源与接受装置链路监测对比分析，依据相应告警机制分析结果，能快速定位故障。

5.2交流回路状态诊断原理

智能变电站继电保护二次回路在线监测和故障诊断系统运行，在监测二次回路交流量时，将网络报文记录分析装置，同继电保护装置相互结合，通过对采集信息做对比分析，来进行故障诊断。智能变电站采样与A/D转换是在合并单元实现的，其关键是采样数据传输的同步性问题。通过对比分析采样数据，判断是否处于正常范围内，进而判断二次回路运行状态。当误差大于正常范围，但继电保护装置没有产生异常信号，则极有可能是继电保护交流回路存在异常。

5.3保护动作在线监测及故障诊断技术

双重化保护装置对ＡＢ套两路保护装置实际动作行为的发生一致性进行监测与诊断，从而对继电保护设备的作业准确性予以判断。主要检查内容包括动作、案件、出口时间。在这一过程中，需要结合GOOSE开关量的实际时间得出出口时间差值，以此完成整项校验程序。单重化保护装置主要是借助网络报文装置分析回路运行涉及的各个模块，并对其进行模拟及对比，并实现交流回路运行状态的实时监测，借助测控装置所发出的位置信息数据对比完成对开关量回路运行状态的实时监测作业，并将模拟量变化情况和当重化保护的实际动作逻辑进行有机结合，对动作行为的准确性予以系统性分析。

6结束语

总而言之，现阶段智能变电站中的继电保护二次回路在运行过程中经常会因为各种因素的影响而导致故障的发生，并会直接影响到整个电力系统的运行安全性与可靠性。加强继电保护在线监测以及故障诊断技术，才能为我国电力系统的进一步发展提供良好的理论支持。

参考文献

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