摘要：变电站的二次设备状态监测，是实时监测继电保护等设备运行状况的重要手段，是变电站安全、稳定、可靠运行的重要保障。随着电网规模的发展，输电线路日趋复杂，继电保护装置也随之增多，需要监测的数据量、节点数量、通信通道量等大大增加，检修人员的工作量不断加大。智能变电站技术的发展，特别是二次设备状态监测技术和集中式保护装置的应用，有效的解决了这一问题。本文就智能变电站的二次设备状态监测技术进行研究，并提出解决方案。
关键词：智能变电站;二次设备;状态监测
引言
近年来，在我国经济快速发展的背景下，加快了电力市场的发展步伐，从而对供电安全提出了更高的要求。而智能变电站二次设备作为整个电力系统当中的重要组成部分，在运行的过程中，常常会受到人员、天气、环境等多方面因素的影响，使其出现各种故障，导致整个电力系统的运行受到影响。因此，对智能变电站二次设备状态监测技术进行研究具有重要意义，为智能变电站二次设备运行的安全性提供有力保障。
1智能变电站概述
所谓的智能变电站，指的是利用先进的科学技术手段，将集成、环保的智能设备有效结合到一起，能够自动对电网进行控制，主动对电网进行调节的变电站。针对智能变电站内部结构作用的不同，可以将其分为三个部分：一是站控层，该层是智能变电站内最主要的一部分，其中由大量的电力设备构成，如自动化设备、保护设备等，其主要功能是监测变电站内的一次设备，获得相关的数据，从而为二次设备的运行提供支持。二是间隔层，该部分主要由继电保护设备、故障录波设备构成，其主要工作包括以下几个方面：①对一次设备提供保护；②将另外两层采集的信息进行整理；③提供闭锁功能；④针对其他两层的运行情况，发布相关的指令等。三是过程层，即对整个系统进行控制的结构，包括发电机、变压器等。其主要功能为对电气量进行监测，对变电站内设备各项状态参数的监测等。
2智能变电站二次设备的特征
作为智能变电站中的重要组成部分，二次设备具有以下三个方面的特征:一是绿色环保。近年来，在科学技术快速发展的基础上使得智能变电站也不断的更新与完善，大多数智能变电站都是通过光纤，将集成度较高，能耗较低的电子元件进行连接。同时，还抛弃了传统的充油互感器，安装了电子式互感器，使得整个智能变电站运行过程中，有效减少了对能源的使用，从而达到了绿色环保的目的。二是智能化管理。智能变电站二次设备内，建立GOOSE模块，该模块能够为二次回路的保护，提供相应的规约，从而降低二次接触故障的出现，有效提升了智能变电站管理的效果。三是感应迅速。智能变电站运行过程中，全部数据均为同时输入，并且每个通信网络，都可以根据相应的通信标准，对全部信息进行分析。同时，在整个二次设备内，还加入了感应系统，使得变电站出现故障时，能够第一时间发出警报，最大程度上降低了事故反应时间。
3智能变电站二次设备状态监测
智能变电站中基于微电子、计算机技术、网络技术的继电保护设备其强大的“自检”能力为状态检修技术的实现提供了良好的基础。智能变电站的继电保护装置二次电流、二次电压输入的方式不同于常规变电站，取而代之的是光纤以太网传输的数字采样值报文的输入;保护动作出口不再是跳闸、重合闸节点，而是光纤以太网传输的GOOSE开关量信息。因此，二次设备的状态监测不同于一次设备，一次设备状态监测一般都需要安装另外的监测设备，对主设备进行监测;而二次设备由于继电保护及安全自动装置一般都具有在线自检功能及通讯功能，再加上考虑到二次回路的负载及安全性等因素，一般不另外附加监测设备，属于嵌入式状态监测。利用装置本身自检及装置之间的互相监测来实现在线监测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，建立变电站二次设备在线监测系统，必须着手开发具备全面监测状态信息的全新的保护、自动装置及其他智能设备。
3.1分布式数字化保护装置的状态监测
在智能变电站，IEC61850标准为我们提供了数字化变电站的通信框架，由于采用电子式互感器ECT、EVT，一次的模拟信号转换为数字信号，传送到保护装置的是经过合并器加工的符合IEC61850标准的以光纤为媒介的数字信号；保护动作后输出的不再是跳合闸接点，而是光纤以太网传输的GOOSE信息，基于此标准实现继电保护状态监测则变得较为容易实现。
分布式保护装置实现单台IED的功能，以间隔为单位，不同的间隔配置独立的继电保护装置和过程层接口，重要间隔按双重化配置，如主变间隔、220kV级以上线路、母线间隔等。
之所以说数字化保护装置的状态监测更为容易实现，是因为电子式互感器的应用，进入保护装置的是光数字信号，二次电流、电压输入、AD采样不复存在，对数字采样部分实现状态监测更加容易。装置本身可以对接收的SMV采样值报文进行监视，如有接收中断、丢数据帧、接收数据帧CRC不正确等现象，立即告警SMV采样异常即可。
数字化智能开关的使用，使二次控制系统的操作回路通过软件编程的方式实现智能化，本身具备在线监测功能，继电保护状态监测不存在常规变电站操作回路无法在线监测的瓶颈问题。保护的投退用软压板控制，不存在常规变电站连接片（压板）状态监测的困难。大量光纤取代铜缆，也不再需要回路绝缘状况监测（直流回路除外）。强大的以太网通信技术的应用，使数字化变电站继电保护设备的状态检修网络灵活、坚强、可靠。
3.2集中式数字化保护设备的状态监测
智能变电站二次设备当中，设置了集中式保护设备，从而使得整个系统具有多台IED功能，如对线路保护进行测控等，为方便状态监测的进行，一般通过双套保护的手段，对其进行配置。从智能变电站二次设备状态监测的角度来说，由于对该设备进行了应用，有效减弱了监测的难度。如监测某条通道的状态，配置方式以双套保护为主，能够通过比较的方式，完成整个状态监测工作，具体来说，首先通过间隔的整理与分析，确定出各间隔之间的比值，若比值超出相应的标准，将会产生警报，则表明该通道出现了问题。同时还能够通过对比GOOSE数据，对GOOSE通道状态进行监测。双套保护配置不但为装置自身的自检和装置之间的互检提供便利，而且集中式保护把原来分布式装置抽象为一个个LD，原来每台分布式装置所包含的电源监测功能、装置自检功能、软压板监测功能都集中到了一台IED中。这样不但减少了监测对象，也方便了检修人员的检修维护工作，大大减少了工作量。例如，相对于按间隔配置的保护，基于结构优化的集中式保护装置结构更为紧凑，电源数量极大减少，这使得二次设备监测的重点之电源监测的实现更为方便。
4总结
综上所述，智能变电站作为科学技术快速发展的产物，对电力行业以及社会的发展均具有重要意义。而二次设备作为智能变电中的重要组成部分，直接关系着整个变电站的运行，智能化的保护监测设备、先进的通信媒介以及标准化的通信规约，为智能变电站二次设备状态监测的实现提供了有力支撑。
参考文献
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论文作者:赵钰,高方亮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/12
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