智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术探究论文_许姗姗,李志红

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摘要:在智能变电站中,传统的二次回路逐渐被通信网络所替代,传统的物理电气信号也不再进行使用,更多的选择数字信号,将所有二次设备基于网络连接在一起,实现在线监测。但是目前在线监测需要技术人员从网络报文记录设备中提取的内容数据进行系统的异常分析,因为网络报文记录的数据量非常大,严重影响了对异常分析的质量,工作人员很难根据记录的信息定性、定量分析故障特征,将很多重要信息遗漏,进而无法制定出完整的二次回路的预警和保护方案,不利于整个系统的安全稳定运行。

关键词:智能变电站;继电保护;二次回路;在线监测;故障诊断技术

引言

现阶段智能变电站的建设数量不断增加,为智能电网的实现奠定了坚实的基础。现有的在线监测系统运行,需要技术人员进行差异分析,由于网络报文数据信息量较大,影响着分析的质量,因此加强此课题的研究,提出有效的保护方案,很有必要性。

1智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断系统框架

智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断系统框架如图1所示,整个系统分为两大部分,分别为主站系统以及站端装置,主站往往在省调(或地调)调度端进行布置,站端的数据采集源端为网络报文记录分析装置,不需要额外增加新的设备,符合经济实用简单原则。该系统选择将网络报文记录分析装置跟继电保护设备通过线路有效连接在一起,对一些关键数据进行提取,再进行上传,最终在调度端完成分析。一些新建的智能变电站,数据采集源端也可以直接选择在线监测与故障诊断装置。站端主要是完成对信息的采集、整理、配置和过滤。在通信网络中有故障出现时,站端装置可以及时快速地对故障信息进行诊断收集,并及时传递至主站系统,主站系统对收集来的信息进行分析诊断,呈现在显示界面。

图1二次回路在线监测与故障诊断系统框架

2在线监测信息分析

2.1装置运行状态信息

装置运行状态信息主要包括以下三个方面的内容:①软硬件自检信息。这些自检信息主要是监测装置在其运行过程中呈现的温度、光强、电源电压等运行设备信息,这些信息为开展继电保护在线监测奠定基础。提供最真实的设备信息反映。②采样值,主要是各个支路电流、差动电流等信息,电力传输过程中一旦出现故障其电流也会变得异于平常,所以需要监测这些信息。⑧开关量,主要监测的是重要的开入量状态。长期进行设备运行状态的信息监测。一方面能够监测其故障的出现。另一方面。通过长期的数据记录能够积累下大量的设备日常运行数据。为后续的检修提供基础技术资料以及对比参考依据。

2.2保护动作信息

保护动作信息主要包含以下内容:保护动作信号,主要涉及保护启动、保护动作元件的运行信号;动作出口信号,具体来说是出口相别以及整组动作时间。

2.3告警信号信息

一旦二次回路出现异常。告警信号信息能够反映出相应的故障点信息。这样可以为快速、准确地发现相应故障、诊断其运行状态奠定基础。从而为检修人员进行后续检修提供基数数据。便于智能变电站的维修。具体来说,告警信号信息主要包含以下三方面内容:①采样值异常告警,诸如sv链路的中断、品质异常以及检修状态异常、CT/Pr断陷等信息都会出现异常告警,通过信息监测能发现运行过程中异于平常的运行数据。一旦数据异常将发生告警;②开入量异常告警,对于设备运行中的开入量的异常、GOOSE的检修异常以及链路中断等情况都会发出异常告警;③装置异常告警,在发生闭锁情况和失电的情况下会发生告警。

3在线监测与故障诊断原理

3.1SV/GOOSE链路诊断原理

接收端设备通常需要设定固定的频率。这样能够接收到SV/GOOSE所发来的信息。一旦在该段频率下突然无法接收到SV/GOOSE信息,那么说明运行不正常。这样整个系统就会发出自动告警。在网采、网跳回路方面,各个装置的系统观测源都是通用的。这样能够对比分析系统观测源和各个接收装置的链路监测情况。运行数据的对比能快速找出链路异常部位直采回路与网采SV采用的端口不一致。因此无法通过链路的对比分析来找出故障点,这就增加了故障点的定位难度。需要进行一一排查。同时与网采回路情况相结合。分析各个故障点出现的概率,最终找到故障点。

3.2交流回路状态诊断原理

对二次回路交流量进行监测的过程中。可以将网络报文记录分析装置与继电保护装置相结合,对比分析对所采集到的信息,最终找出故障所在。智能变电站一般采取双AD采样。对两种装置的采样数据进行对比分析,如果其误差在额定范围之内,那么说明二次回路运行状态正常;若误差超过额定范围。且继电保护装置未发出异常信号。那么很可能有一套继电保护交流回路产生了异常。具体的交流回路状态策略如图2所示。

3.3保护动作诊断原理

(1)单重化配置保护装置。在监测交流回路运行状态的过程中。通常将单重化配置保护装置与网络报文模拟量开展对比分析,将所监测位置信号进行比较分析,判断开关量的回路状态。同时,还可将单重化配置保护装置的保护动作逻辑与模拟量的实际变化情况相结合,最终分析整个保护动作的准确性。

(2)双重化配置保护装置。对A、B套保护装置动作进行检测。进而对整个继电保护装置行为动作的准确性进行分析。先检查出口时间以及动作元件。之后对时间差进行对比,最终分析整个保护动作的准确性。

4结语

智能变电站通过网络化的通信、数字化的新传输、共享的信息化机制实现了其智能化.极大地提升了运行效率,但其二次回路的在线监测和故障诊断分析十分必要.从而增强智能变电站在线监测与故障诊断技术的容错性以及适用性,提高在线监测与故障诊断的质量。

参考文献:

[1]分析智能变电站继电保护二次回路故障诊断技术及在线监测[J].肖健勇,常学武,吴永杰.低碳世界.2017(34)

[2]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].杨晓西.中国新技术新产品.2017(21)

[3]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].孙世贤.科技创新导报.2017(11)

论文作者:许姗姗,李志红

论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期

论文发表时间:2018/6/22

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