郑磊
（国网山东省电力公司日照供电公司 山东日照 276826）
摘要：智能变电站通过数字传输以及网络通信等方式实现了变电站的智能化管理。而继电保护作为变电站运中较为重要的一环，其在一定程度上影响着智能变电站的运行指标。本文将会针对智能变电站中的继电保护，探究在线监测与故障诊断的技术。
关键词：继电保护；二次回路；检测；故障；诊断
引言：
智能变电站相较于传统的变电站而言具有低碳环保的功能，而其也俨然成为了变电站发展中的新趋势。智能变电站的优势在于：首先是科技的发展以及时代的进步产物。通过网络产生的共生体极大程度的促进了相关产业的发展。另外则是提升变电站运行的效率以及测量数据的精准度和信息化共享，进而满足不同城市的用电需求。其通过智能化的管理方式，利用网络通信实现数据之间的传输以及变电站之间信息的共享，一方面极大程度提升了变电站的运行效率，另一方面也在某种意义上实现了变电站包括测量、控制以及保护过程的自动化发展。
1.智能变电站继保技术日益关键
在较为传统的变电站运行的过程中，一旦电站内部的工作人员检测到其运行的数据指标发生改变，便需要进行手动的调节以保证继电保护设备的安全。加之需要定期监测继电保护设备运行中的稳定性以及各项性能指标，如果出现继电保护设备的异常情况，便需要立即更换继电保护设备以确保变电站的正常运作。
而相应的智能变电站由于智能化的管理技术，其对于继电保护设备的管理也更为先进，优点如下：
（1）其保护调试方式更加先进。在智能变电站中，将继电保护设备进行多线程的处理，只有多线程所连接的设备同时正常运作才能够使继电保护设备正常运行。【1】以及对于继电保护设备与其他设备的相互调度的功能相较于传统的变电站也有很大程度技术上的进步。
（2）日常运行方式更优化。上述提到以往的变电站采取人工操作的方式，而智能变电站一旦在运行的过程中侦测到继电保护设备运行中数据指标的变化，便可以通过自动的调节，而人工调节的操作仅出现在处理自动调节仍无作用的情形，大大减少了变电站内部员工的日常操作量。
（3）在巡检方式上更加高效。智能变电站具有相对自动化的二次设备诊断技术，而其侦测数据异常以及诊断、解决时间的大幅度缩小在很大程度上提升了巡检的速率，也降低了巡检的频率。
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2.继电保护二次回路在线监测与故障诊断系统框架
继电保护设备在智能变电站中起到了保护的作用，加之多线程的技术处理使得大数设备皆需要继电保护设备的保护才能够保证智能变电站的顺利运行。那么就继电保护设备自身而言，二次回路主要由主站系统以及站端装置两部分构成。【2】主站系统位于省调或者地调的调度端，其与继电保护设备在数据的传输过程中通过网络报文的封包、解包，进而通过上传以及下载实现数据的双向沟通。而现今的智能变电站在在线监测与故障检测中也需要数据采集源对于数据的采集。
站端相应地则需要对于上传或者下载的数据进行采集以及整理操作，加之在传输的过程中可能存在的丢包现象，其也可以实现数据的恢复以及过滤，以提取最为有效的数据。一旦数据经由继电保护设备传输到站端，经过处理后的信息便会在最短时间内发送到主站系统。这种自下而上的数据采集、处理、传输系统能够较为直观地对于继电保护设备进行故障的分析以及处理。
3.在线监测信息分析
（1）装置运行状态信息
装置运行的状态信息主要包括以下三个方面。首先则是软件自检信息，其检测的内容包括温度、光强、电压等较为直观的运行信息。而上述提到的运行信息往往能够较为真实地反映设备信息情况。其次是采样值，具体包括支路电流以及 差动电流等相关信息，其主要控制电力在传输的过程中所出现的异常状况，相关的侦测数据亦会被及时同步到数据分析系统中。【3】最后则是开关量，其主要控制开入量状态。对于开入量状态的检测，一方面不间断的检测能够对于变电站运行过程中所出现的故障进行最短时间的侦测以及处理，另外一方面对于日常数据的收集加之先进的数据处理能够为日后的变电站的运行提供可靠的数据参照。
（2）保护动作信息
保护动作信息主要包括以下的两个方面。首先则是保护动作信号，针对于设备的启动以及相关元件的初始化运行所产生的信号进行收集以及实时的分析。另外则是动作出口信号，其主要能够检测出口相别以及整组动作的时间。
（3）告警信号信息
告警信号信息主要针对二次回路所出现的异常情况。而告警信号信息主要包括以下内容。首先是采样值异常的告警，如SV链路的中断情况以及元件在运行的过程中所出现的品质异常情况。另外是开入量异常的告警，如GOOSE在检修的过程中所出现的异常情况。【4】最后是变电站其他装置的异常情况，如不可控的断电等。
4.保护动作诊断原理
（1）SV/GOOSE链路诊断原理
对于设备的接收端而言，其自身需要通过不同频率的设定以保证不同设备之间信号的传输以及接收。所以对于某一设备而言，如果出现了在该频率下接受不到SV/GOOSE信号的情况，便说明数据的传输过程出现异常。而在网采、网跳回路方面，由各个装置构成的智能变电站具有相同的观测源，所以能够充分对于链路异常的情况进行分析。
（2）交流回路状态诊断原理
对于二次回路的检测，其可以将网络报文的记录分析装置与继电保护装置进行整合，进而能够充分对比数据所存在的误差以及找到问题的根源所在。上述提到的数据如果在一定误差范围内，则二次回路正常运行，反之整套继电保护设备可有可能发生异常。
（3）保护动作诊断原理
保护动作的诊断主要包括单重化配置保护装置以及双重化配置保护装置。前者能够分析报文的模拟量，进而与运行的数据指标进行比较以得出开关量的回路状态。而后者能够通过保护装置之间所存在的动作以及传输的数据进行实时的监测，进而通过检查出口时间以及相应的动作保护元件，与标准的时间差进行对比，判断是否符合规定的误差范围，以确保变电站的正常运行。
参考文献：
[1] 叶远波，黄太贵，YE Yuanbo，等. 智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术[J]. 电力系统保护与控制，2016，44（20）：148-153
[2] 赵彤，陈维慎，胡月华. 智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术[J]. 低碳世界，2017（27）：55-56.
[3] 乔溦. 智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术[J]. 科学与财富，2017.
[4] 孙世贤. 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[J]. 科技创新导报，2017（11）：92-93.
论文作者:郑磊
论文发表刊物:《河南电力》2018年20期
论文发表时间:2019/4/29
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