1变电站智能化的概述
之所以智能化成为变电站发展的一种趋势，基于以下原因：第一，科技发展在倒逼着实体进行变革，为了提升电力系统的运行效率及性能、应对不断增长的用电需求，科技也在不断运用在电力系统中；第二，为了提升变电站的运行效率，满足用电需求，为居民提供稳定的电力服务；第三，环境污染带来的恶果越来越多，这些恶果使得人们不得不重视环境保护，在这种形势下，发展循环经济成为经济发展的新趋势和要求，提升变电站运行效率能够减少变电站在传输过程中的热力损耗，减轻大气气温上升带来的污染等。
2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。
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3在线监测信息分析
3.1装置的运行状态信息
该检测信息主要包含的是装置的软硬件自检信息、采样值以及开关量信息等。其中软硬件的自检信息又包含了该装置的运行温度、电源电压温度等信息，而采样量以及开关量信息则主要包含了各支路电流、差动电流以及开入量状态等信息等。借助于对装置的运行状态信息进行长期的监控统计，其也能够为后续的状态检修工作提供足够的基础数据以及检修依据。
3.2告警信息
告警信息包含采样值、开关量异常告警及装置异常告警。其中采样值异常告警包括CT/PT断线、SV品质异常、SV链路中断、SV检修状态不一致。开入量异常告警包含开入量异常、GOOSE链路中断、GOOSE检修不一致。装置异常告警包含失电告警、闭锁。在二次回路出现此类重要告警时，快速进行故障诊断和状态评估,采取“异常后快速定位，异常前状态评估”的策略。为运检人员提供有效指导，提高智能站维护便利性。
3.3保护动作
其一般包含有保护动作信号以及出口信号动作两方面的内容。
3.4SV/GOOSE运行状态信息
SV/GOOSE的运行状态信息指的是报文状态以及格式异常信息。SV报文状态包含幅值精度、相位精度、双AD一致性、报文等间隔性、检修状态、同步状态、数据有效性、同步信号丢失。报文格式异常指的是由于设备故障导致的SV/GOOSE报文残缺、过长、乱码等报文帧格式错误。
4在线监测与故障诊断原理
4.1SV/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。
4.2交流回路状态诊断原理
在对二次回路状态的在线监测过程中，可以采用网络报文记录的方式，对装置和继电保护装置采集的交流量进行诊断。在智能变电站当中，通常采用双AD的方式进行采样，并且以双重化保护的方式，通过与继电保护中MMS中传送的双AD采样值进行对比来实现，如若二者之间的相对误差处于阈值的范围以内，则继电保护装置中将不会出现告警，双AD采样以及二次回路都处于正常的工作状态当中。如若相对误差超出了阈值范围，这时的继电保护装置将发出告警，并且有超过一套继电保护的交流回路将存在异常，并且将该装置所对应的二次回路也视为异常处理。
4.3保护动作诊断原理
对保护动作进行诊断时，主要包括两种配置保护设备，即单重化和双重化。监测交流回路情况时，通过比较网络报文模拟量和单重化配置保护设备的位置信号，分析开关量的回路情况。此外，通过分析模拟量的具体变化状况和单重化配置保护设备的保护动作逻辑，判断保护动作的整体准确度。双重化配置保护设备是通过检测两套保护设备的动作来判断设备整体保护动作的准确度。故障诊断专家系统是状态检修中的关键环节，它以设备的状态信息监测为基础，运用专家知识库中存储的大量领域知识和经验，提取反映二次设备运行状态的自检信息，通过模拟人类专家的思维决策过程对信息进行推理和判断，判断设备是否存在故障，确定故障的原因、位置及性质，得出分析结论，指导维修计划。
5结语
目前，智能变电站中的继电保护二次回路在运行过程中经常会因为各种因素的影响而导致故障的发生，并会直接影响到整个电力系统的运行安全性与可靠性。加强继电保护在线监测以及故障诊断技术，才能为我国电力系统的进一步发展提供良好的理论支持。
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作者简介：
张锋（1974.2--），男，山西太原人，武汉大学电气工程及其自动化专业，本科 ，高级工程师，单位：国网山西省电力公司检修分公司，研究方向:500kV智能变电站设备运行维护及检修。
论文作者:张锋
论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年01期
论文发表时间:2019/6/18
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