摘要：随着经济和电力行业的快速发展，传统系统采用定期停电监测方式，无法发现突发性设备故障缺点，导致监测效果较差，为了解决这一问题，对智能变电站二次设备的新型在线监测系统进行设计和应用分析。采用IEC61850标准对模拟信号进行长时间监视，根据系统硬件结构，将接口文件设置成可视化展示模式，通过分析回路信息和接口文件导出情况来监测网络状态，完成基建验收模块设计。利用采集单元与运维模块交互功能，设计独立智能电子设备工具检修模块，为可视化监测提供支撑工具。采用传输命令形式进行通信，将脚本代码输入到测试仪器之中，测试仪器会将测试结果传递给管理机系统，利用嵌入式测试模块软件转达测试结果，起到实时监测作用。通过应用分析结果可知，该系统最高监测效果可达到98%，有效保障了智能变电站二次设备的良好运行。
关键词：智能变电站；二次设备；在线监测
引言
随着电网现代化建设的加快，我国电网公司开始向二次在线设备监测技术发展，改变传统的无法实现二次设备在线检测的功能。也有研究通过构建智能站组网方案，设计了一种在线交换机监测系统，该系统是经过分析设备单一状态进行客户系统的检修。本文研究，主要是针对变电站二次新型设备在线监测系统设计和应用进行分析。
1智能变电站二次设备在线监测内容
进行智能变电站二次设备在线监测主要是针对智能终端、控制稳定装置、测控装置、合并单元、综合应用服务器、故障录波器、辅助设备、网络交换机、保护装置、数据服务器等，利用多种通信协议和通信方式将不同的保护装置进行连接，新型的系统监测可以实现SNMP协议，同时统计网络和裁纸机连接状态、交换机通信网络状态、实时网路流量等情况，其中测量主要是将故障数据、事件信息等进行接入。二次智能变电站系统设备在线监测是由设备在线监测和在监测回路信息构成。
2智能变电站监测分级报警功能
与传统的检测变电站系统不同，随着二次IED技术装置不断完善，该技术实现对关键信息的监视功能。新型检测系统可以将二次设备整个系统的运行状态、报警信息、网络状态、诊断结构进行显示。可以将整个系统的信息进行分析，主要可以分为以下两种参量：1）从状态设备分析，超出报警可得到限区范围内的数据监测。如果发现系统异常情况还能正常运行，这时根据相关规定进行设备检查运行。可以针对异常进行报警发出信号，从而保证正常设备的有效运行，并处理技术信息。比如：SV丢帧数据、互感器异常等情况。将配置通信过程和SCD文件进行差异比较，通信链路可以得到配置的情况。在线逻辑回路监测，就是对二次设备之间的联系信息接收和发送进行监测。利用验证功能分析SCD集成和发送配置之间的一致性，从逻辑上分析过程层装置可以保证SCD集成、接收和发送配置的一致性。利用SV和GOOSE在线校对配置，可以分析接收和发送配置是否正确匹配。2）在线物理回路监测。根据配置信息和模型文件构建二次系统物理路径通讯模型，其中物理链路中包括接收端口、发送端口和交换等几个部分，虚拟链路模型是通过组播地址建立关系，从而接收每个组播信息。监测系统可以进行山川装置配置信息和端口交换机上传信息校验，如果不匹配，可以构建物理链路系统模型；如果有异常会及时报警。根据信息之间的关联，利用IED设备断链信息快速定位交换设备和光纤链路故障点。
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3智能变电站光纤回路在线监测
传统的变电站是利用电缆模拟量实现传输，智能变电站是利用数字光纤实现传输，在系统正常运行情况下，实现数据通信交互，对正确通信逻辑和物理通断信息进行验证，改变传统电缆定检模式，实现二次智能变电站回路在线监测。
3.1物理链路在线通信监测
不管是选择点对点或是组网通信方式，都可以进行保护智能变电站的方式，达到等效过程层通信。实现物理在线链路通信监测，需要获取物理链路智能变电站拓扑信息。从而损坏设备造成通信网络光纤异常情况分析，对过程层进行划分形成光纤网口，主要包括以下3个层次：1）接口插件。在接口插件部分出现异常光纤情况下，会造成网络光纤口所有插件出现通信异常情况；2）整个装置。如果电源装置出现异常情况，这是光纤网络口全部装置会出现通信异常；3）光纤接口。如果单个光纤接口出现问题，这是和其相连的通信光纤接口也会出现异常。接收方实现光纤通信监视功能，在出现光纤链路异常情况，接收方是不能正确接收信息的，由此断定光纤链路出现异常，实际接收方是不能直接进行链路异常判断的，就是不能对发送方光纤接口、接受光纤接口或是通信链路异常进行定位。为了实现对链路光纤进行监测，需要明确异常链路物理报警逻辑，根据设备进行定义发送原则。在实际应用中，光纤通信设备过程层异常一般都是装置异常或是插件异常造成的，所以，需要进行异常设备运行中，整个变电站产生的相关链路信号进行异常监测。
3.2在线逻辑链路通信监测
在整个二次智能回路变电站生效过程：先生成一个SCD文件，之后进行文件导出和配置，在装置并配置文件解析，之后将接收到的报文发送出去，完成解析信息。在整个文件配置循环机制校验中（CＲC），需要保证设备中文件SCD和下载配置文件具有一致性，但是无法保证配置文件正确的解析，所以，在监测物理链路通信中，需要进行网络智能变电站过程层通信内容监测，从而保证过程层装置工程生效配置通信和集成配置SCD具有一致性。根据61850IEC要求标准，将SV和GOOSE数据进行交换，这样可以实现数据通信交换，以及配置数据交换，这样可为在线逻辑链路通信制造条件。在装之间过程层通过SV和GOOSE报文之间的交互，可以进行信息APPID或是MAC标识，实现详细描述文件SCD交互关系，并定义SCD文件信息：（1）Inputs接收端与发送端数据是相互联系的；（2）SV和GOOSE发送端报告控制块，以及相应的数据集；（3）SV与GOOSE对应的发送APPID和MAC相关信息。完成定义上述信息之后，将SCD文件导入在线监测系统中，支护读取网络配置GOOSE（GSE）、DataSet、SMV以及约束功能数据FCDA属性内容，之后建立SMV、FC-DA和GSE之间的关联性，在进行节点通信检索，之后构建SMV?GSE对应的配置网络信息，输入GOOSE检索GOIN，再输入SV中前缀的SVINLNINputs信息，从而获取发送者FCDA和接受者的插件、端口等信息，进行过程层接收构建拓扑结构装置和信息回路虚表。目前，很多厂家的SV和GOOSE装置都能实现自动校对的目的，在接收配置和发送配置存在不吻合情况会有告警提示。而且在此基础上可以实现SCD集成和发送验证配置是否存在一致性的情况，在验证智能逻辑站中，需要验证SCD配置、发送和接收配置是都存在一致性。
结语
进行智能变电站二次设备监测保护，可以保证电力设备功能的充分利用，减少停电故障发生率，以及事故接线错误、误碰、误整定等情况，从而加强对电站系统的保护，促进电网的有效运行。本文主要针对智能变电站在线监测功能、二次物理回路链路以及逻辑链路等进行分析，为智能变电站二次设备安全监测完善提供帮助。
参考文献：
［1］孙金莉，李煜磊，冯凝，等．智能变电站二次设备缺陷分析专家系统的研究与应用［J］．电网与清洁能源，2016，32（10）：94－98．
［2］蔡骥然，郑永康，周振宇，等．智能变电站二次设备状态监测研究综述［J］．电力系统保护与控制，2016，44（6）：148－154．
论文作者:李进
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/10/18
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