智能变电站继电保护在线运维系统关键技术

智能变电站继电保护在线运维系统关键技术

叶海钧

国网杭州供电公司 浙江 杭州 310000

摘要：伴随着智能变电站的快速普及和推广,对站点内部的继电保护装置的设备运维要求变得愈来愈高。以往的传统式按期维护保养的运维旧方式，是无法满足现代社会对于输电的高可靠性需求,依托于构建线运维系统来开展状况检测与维护是增强运维管理实力的重要方法。本文在智能型的变电站的科技背景下，主要讲述了如何正确构建在线的继电保障之运维系统,对与继电保障相关的技术，比如维护装置状况检测、双次控制回路实时监控等核心技术进行彻底的探讨与研究。

关键词：智能变电站；继电保护；在线运维系统；关键技术

一、引言

针对继电保护装置机器设备运维管理难题的科学研究现在已经有很多了，有的文献从继电保护装置技术专业的视角，探讨继电保护装置机器设备状况数据监测的对象和内容。有的文献借助科学研究继电保护装置状况评价方法和应急管理制度，提出了继电保护装置状况评价体系的设计构思。有的文献则借助创建数学分析模型，估算继电保护装置各状况的概率分布，分析评估状况维检的稳定性对继电保护装置可靠性的影响。但是在智能电网技术应用情况下，专门针对继电保护装置状况数据监测与维检展开阐述的文献资料较少。基于此，本文从工程项目运用的视角,全方位思考继电保护装置机器设备相关的各技术应用重要环节，整体阐述三维建模通讯、系统架构及功能模块。

二、继电保护及相关设备的状态监测

在高压变电站中，继电保护装置的相关机器设备对确保供电系统的安全稳定运转起着关键性作用。在智能电网技术广泛应用的情况下,继电保护装置机器设备普遍采用信息化、数字化、自动化技术,促使传统式的依靠人力定期检验的运维管理手段更加复杂化和困难化,做好状况维修检测已变成了未来的发展趋势。依靠智能系统及运维系统本身的状况收集及分析评估功能,为继电保护装置运维管理工作人员提供维检战略决策的重要依据,实现按机器设备运转工作状况做好维修检测,可以精确定位到电力系统的故障之处,减短断电维修检测的时长,提升供电系统的运转稳定安全性。^[1]

以往的老式变电站的继电保护机器设备运转时，具体传递的是以下三种信息内容:装置设备的告警信息数据、保护工作动作的信息内容及保护工作状态的信息内容。这其中的装置设备告警信息数据，它可以大概体现继电保护机器设备自身的一部分运转工作状况,包含机器设备作业环境自查、机器设备硬件配置运转工作状况、机器设备系统软件运转工作状况、机器设备内部结构通讯现状和机器设备间的通讯现状，还有外部结构控制回路自查等。可是传统式的装置告警信息有缺陷，工作人员借助这类信息内容，只能知道机器设备是否正常运转,没法识别机器设备工作状态的变动全过程，并在最终发挥应急响应功效。因此，需要继电保护机器设备可以兼容持续监测技术核心，并输入模拟量信息内容,再借助信息传输的形式向监控系统导出这类模拟量输入。监控系统凭借长期性统计这类模拟量输入,可察觉机器设备工作状态的变化趋势，并根据机器设备受损时的工作状态特性,根据这类工作状态信息数据来加强继电系统的检测与维修工作。

三、继电保护的双次控制回路之状态监测

智能式的变电站继电保护，在双次控制回路方面，使用了光纤线组网方案来替代传统意义上的变电站的电缆线联接,使用数字信息信号传输替代了传统意义上的变电站的模拟信号数据传输。继电保护的双次控制回路之所以使用光纤线组网方案开展模拟信号数据传输，主要是因为其具有很高的市场竞争优势，它能够凭借模拟信号的信息交互，对通讯链接的情况及通讯具体内容的准确性开展即时的监控，并进行及时的校验。这促使对继电保护的双次控制回路的情况监管从不可能变成了可能,变更了传统意义上的变电站，一定要对电缆线通讯开展定期检验的运维管理形式。而继电保护双次控制回路的情况监控，包含物理上的链接状况监控和逻辑性的链接状况监控。

（一）物理上的链路状况建模

构建物理上的链路状况检测，目的在于实现对智能变电站通信系统网络中，每个通讯设备关键环节的全程状况检测和评定。要进行物理上的链路状况检测,关键在于要能清楚地构建物理上的链路状况的仿真模型。物理链路上牵涉许多机器设备目标,如保护的装置设备、合并单元模块、移动智能终端、网络交换机等,机器设备目标相互之间的通讯设备又要历经许多中间阶段,如主控板、端口号、电缆线等。根据这类通讯设备的目标,有关的技术规范都提供了统一标准的参数化建模。运维系统运用技术性设计元素，能够以静态式的方法来得到物理链路上每个通讯设备在目标物理端口号上的硬件配置数据，还有物理端口号相互之间的联接关系，再运用两个新引进的逻辑性连接点，能够以动态性的方法来促使机器设备之间智能化，还有网络交换机物理链路的通讯设备状况,一般能够符合对物理上的链路状况在三维建模方面的要求。^[2]

（二）逻辑性的链路状况监测

创建逻辑性的链路工作状况数据监测，目的在于实现对智能变电站全过程中的层互联网报文格式的在线剖析和数据监测,从而有效确保全过程层通讯网络具体内容的准确性和有效性。准确性是检测通讯网络报文格式及具体内容是否科学合理,检测具体内容涉及报文格式是否符合标准,报文格式中某些电子计数器的工作状态是否正确无误、报文格式本身是否存在反复重复等。有效性是检测通讯网络具体内容的工程项目配置与预计配置是否保持一致,假如不一致,真实运转时很有可能会产生很多难题,如数据信号流失、取样有误、错误报警等,情况严重的话，很有可能会干扰继电保护机器设备的日常运转。现阶段,智能变电站普遍存在很多的工程技术配置工作任务,配置错误难以避免,如果发生错误,传统式的方法只有利用人工服务获取互联网报文格式,与工程项目配置开展人工服务核对来精准定位到故障之处,清查的工作效率极低，难以及时发现故障并处理，即便察觉故障,也难以迅速精准定位到故障之处。除此之外，工程技术配置工作任务常常会发生变化,这类事后检错的机制也不能满足高可靠性的需求。

结语：近些年来,智能变电站的运用和优化，为优化继电保护装置机器设备在状况数据监测与维检方面的功能提供了优良的技术支持。继电保护装置机器设备的自动化水平连续不断提升,其在使用性能的数据信息采集和监管的功能模块愈来愈完善，按照特定技术要求所构建的三维模型和通信建模,促使继电保护装置机器设备的状况数据分析和加工处理变得更加便捷和高效。高压变电站操作过程的层组网方案，已经替代了传统式的二次电缆线联接,对双次控制回路的状况数据监管工作能够顺利开展。现阶段的继电保护装置在线运维系统，已经实现了对智能变电站继电保护装置机器设备和双次控制回路状况的过程检测和应急预警响应,为继电保护装置机器设备的及时维修和维护打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]袁浩,屈刚,庄卫金,等．电网二次设备状态监测内容探讨[J]．电力系统自动化,2014,38(12):100-106.

[2]王跃强,廖华兴,袁晓青,等.基于保信系统的继电保护状态评价系统的开发与应用[J]．电力系统保护与控制,2014,42(8):134-139.