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摘要：随着智能变电站快速发展和不断推广应用，智能变电站继电保护等二次设备的信息化、标准化和智能化水平也越来越高，可获得站内继电保护设备信息也越来越多，基于这些新特点和新变化，提升智能变电站继电保护运维检修效率和智能化水平已迫在眉睫。本文主要就智能变电站二次设备状态监测与应用情况展开了论述，以供参阅。
关键词：在线监测；SCD扩展模型；评估诊断；优化配置
1二次设备状态监测体系架构
软件架构：数据采集单元基于一体化监控系统平台实现，软件架构依据需求按业务分层设计，分为平台层、平台无关接口层、基础应用层、业务应用层和人机交互层，各层实现不同的数据业务和功能。
硬件架构：硬件分为采集单元和管理单元，采集单元设计低功耗、运行可靠具有强大运算能力，具有以太网口和光接口，及各类运行指示灯。智能站系统中
继电保护在线状态检修过程由状态数据采集、状态评价和检修策略三个部分组成，整个过程由智能决策系统自动完成。在状态数据采集部分，系统自动采集继电保护设备的运行状态数据，并进行数据处理，以满足在线状态检修的需要；在状态评价部分，系统对继电保护的设备健康状态进行设备建模，利用设备在线状态数据对继电保护设备健康状况进行动态评价；在检修策略部分，依据状态评价的结果制定设备状态检修策略，并实现继电保护设备健康状态在线动态预警功能。
2二次设备状态监测技术功能及应用
2.1二次回路状态监视
1）能展示设备间光纤连接关系；
2）能展示装置间具体虚回路连接关系，并展示虚回路受软压板的控制关系。
实现方式：对全站SCD文件进行解析，图形化编译后通过可视化平台展示，同时SCD文件准确一致以便运维检修人员作为维护消缺依据。
2.2保护动作分析
能将故障时站内所有保护动作情况进行总体分析与展示，包含保护动作简报、故障报告。
实现方式：二次设备状态监测通过站控层网络读取各保测装置保护动作、告警信息，形成故障信息报文显示，这一功能可与站内原有故障录波互为补充。
2.3定值管理
支持进行定值区召唤、当前定值区招取、非当前定值区招取功能，历史定值存储、定值比对功能。
实现方式：二次设备状态监测通过站控层网络招取保测装置定值，并可以通过监测装置系同实现新旧定值对比等功能。
2.4智能安全措施系统
1）支持根据相关安全操作规范，手动添加安全措施库；
2）支持安措预演、验票；
3）支持安措的在线监视与实时校核。在每一步检修安措实施完毕后，能够通过获取相关保护设备的检修压板状态、GOOSE 压板状态、SV 压板状态等信息，与标准化安全措施进行对比，以检查检修安措是否实施到位。若检修安措实施不到位，会进行明显的标识与告警；
4）支持安措执行全过程记录与查询；
实现方式：智能安措系统需具备各种典型运行运行检修安措专家库并支持定期更新，安措执行过程通过可视化界面展示，做到每种操作完后实时提取各安全隔离状态与安措专家库进行自动比对、校核。
2.5 SCD 文件校验及管理
1）能实现对当前主流厂商 SCD 文件的解析；
2）能通过友好的图形界面展示 SCD 文件的虚端子、虚回路的联接关系；
3）支持按照工程实现对 SCD 文件的统一管理；
4）支持 SCD 文件的比对，并生成相应的报告；
5）支持通过装置 CCD 文件的 CRC 与全站 SCD 中对应装置的 CRC 进行在线比对，实现二次设备配置下装的管控。
实现方式：对SCD文件进行深层解析，获取各子网模型、IED模型、各IED的输入输出及报文类型、以及各IED之间的关联，对于SCD未明确或不规范之处辅以人工干预，进行各对象的关联，建立起二次设备模型。数据管理单元通过装置过程层虚端子配置CRC与全站SCD相应CRC进行在线比对实现SCD变更提示，并界定SCD变更产生的影响范围，影响范围应能定位到IED装置，并以图形和报告的方式展示。
2.6 历史数据管理及运行统计分析
支持对SOE时间、保护时间、状态数据的记录进行查询统计。
实现方式：根据查询时间、告警类型、运行单位、厂站、间隔进行历史数据查询。形成运行数据统计、跳闸事件统计、通讯状态统计及子站设备统计等。
2.7 录波及网络分析
能进行录波文件分析，逻辑分析，谐波分析等操作。可显示网络GOOSE节点控制块信息，GOOSE通道数据信息，GOOSE发送机制图形。
实现方式：主要提供录波查询和手动调取的功能，对于未调取的录波，除了可以通过轮巡的方式获取外，还可在此界面手动触发录波调取。录波调取支持断点续传的功能，录波优先级相对较低，当有其他命令需处理时，录波命令暂停，线处理其他命令，待其他命令处理完后，再从断点继续调取录波。如图7录波及网分界面示意图。
表1 系统主要功能汇总表
由前文可知，二次设备状态监测及自动诊断功能能否满足运行需要，主要在于两个关键环节：
监测设备采集单元从交换机获取实时、准确的数据；
监测设备管理单元对获取的各种二次设备生数据的再挖掘利用。
运算速度快，网口速率高，抗干扰能力强的数据采集模块能保证二次设备状态监测系统获取准确，低延时，低误码率的数据，为管理单元提供精准的信息。面对站内庞大的二次系统数据，管理单元需有足够挖掘数据的能力，即将采集获得二次数据，用于告警，记录，建立专家库，进行评估和诊断，多维度利用数据，提供全面准确的报告及检修策略供维护人员使用。
结束语
二次设备状态监测装置的引入，提高了运维人员及检修人员巡视、消缺的效率。借助设备强大的信息监测、汇总和处理能力，自动化运行管理可以从传统离线模式向在线分析模式转变，为运维检修人员提供更为全面的检修策略。
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论文作者:陈小逸1,杨翠2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/27
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