摘要：如今智能变电站开始应用通信网络监测并诊断二次回路的继电保护故障信息，本文研究智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术相关内容，分析主系统框架的构成，探讨在线监测信息系统的运行模式，总结故障诊断的有效措施。希望能为关注此话题的研究者提供参考意见。
关键词：系统框架；告警信息；交流回路
引言
目前仍然有很多电力企业在变电站继电保护工作中使用传统的二次回路模式，对于二次设备故障信息的整理和分析应用网络报文记录的方式。由于需要记录的信息实在非常多，导致记录工作常常会出现重要信息被隐没的情况，此时完整的二次回路预警和分析就无法实现。
一、主系统框架
用于在线监测和故障诊断的智能变电站继电保护二次回路系统框架一共有两部分，分别是主站系统和站端装置。通常情况下，电力企业会将主站布置在省调或者地调调度端，数据采集源端是站端装置，属于网络报文记录分析装置，无需增加新的设备，使用该装置符合经济适用简单的原则。使用线路把网络报文记录分析装置和继电保护设备有效连接，从而实现对关键数据的提取，之后将这些收集到的数据传递给调度端，最终由调度端完成数据分析工作。当前已经出现了一些新型的智能变电站，运用数据采集源端就能完成对在线监测和故障源端的选择。站端主要负责的工作是采集、整理、配置、过滤信息。如果在网络通讯系统中存在故障问题，站端装置就能及时并且快速完成对故障信息的诊断和收集，并把整理的信息传递给主站系统。主站系统在收集到信息之后，会进行分析和诊断，并把诊断的结果显示在界面上。
二、在线监测信息系统的运行
在线监测信息系统的运行会显示装置的自检信息、GOOSE/MMS链路异常信号。在线监测信息系统会与智能变电站中的不同设备进行连接，相互之间的结合是以二次回路的在线监测和故障诊断要求为依据。在线监测装置覆盖的主要内容有告警信号、保护动作、运行状态[1]。
（一）信息生成的主要方案
网络报文记录是在线监测系统的主要信息来源，其中产生较多报文的位置是过程层和站控层，这其中也会产生大量的冗余信息，而且这些信息会占用较大内存，导致数据网在完成调度工作时，需要面临较大的压力。提高在线监测效率的有效手段是过滤、关联并筛选站端装置所获得的信息。在划分在线监测信息的种类时，要以系统的具体需求为依据，在线监测信息的种类共有三种，分别稳态信息、暂态新信息、状态信息。稳态信息是通过长时间监测获得，温度、湿度、电压、电流、光照情况这些都是常见的稳态信息。暂态信息是链路中不定期出现的一些重要警告，回路断链就是一种常见的暂态信息。该信息的生成是整合该时刻的APPID所对应的链路信息，从而形成文件信息。在监测链路的过程中，状态文间能够实现实时通断。
（二）在线监测系统能提供告警信息
在线监测信息系统所显示的告警信息包括开关量异常告警、采样值、装置异常告警，以采样值异常为例，涵盖的方面有SV链路中断、SV品质异常、CT/PT断线、SV检修状况异常。装置异常的信息有闭锁信息和失电告警信息。开关量异常的信息有GOOSE链路中断和GOOSE检测信息不一致。如果在二次回路当中出现了上述信息的任何一种，就代表系统出现了故障，此时有必要对二次回路的运行状态进行有效的评估。在异常状态发生之前进行评估，在异常状态发生之后实现准确定位，这些信息对运检人员来说是很有价值的参考信息，为维护智能变电站提供便利的条件。
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（三）在线监测系统能提供装置运行状态信息
在线监测系统提供的装置运行状态信息有开关量、采样值、软件和硬件的自检信息。其中软件和硬件的自检信息有电源电压信息、通道光强和运行温度。开关信息反应系统的差动电流和支路电流，开关量信息反应二次回路的主要开入量。在收集这些信息的基础上，实现对该类信息进行有效的监视和统计，这些信息是维修工作的重要参考依据，确保维修工作有效顺利开展。SV和GOOSE的运行状态涵盖信息反应格式是否正常，同时也能反应报文的状态。如果出现了格式异常的情况，就代表设备已经出现了故障问题，此时SV和GOOSE所显示的信息就有可能是残缺的、过长的报文，也有可能是乱码的报文。相位的精度、幅值的精度、双AD一致性这些都是反映报文状态的关键指标。
三、故障诊断的有效措施
（一）对保护动作故障的诊断
保护动作信息包括保护动作信号和出口动作信号。在诊断保护动作故障时，单重化配置保护装置会发挥关键作用。在监测交流回路的状态时，对比分析单重化配置保护装置和网络报文的模拟量，分析对比在监测位置所获得的信号，以此为依据判断开关量的回路状态。另外一种方式是有效结合单重化配置保护装置的保护动作逻辑和模拟量的实际变化情况，该方法能够良好分析保护动作的准确性。诊断二次回路的保护动作也可以使用双重化配置保护装置。同时检测A、B套的保护动作，在此条件下判断整个继电保护装置行为动作的准确性。掌握出口时间，检查动作元件的运行情况，通过计算得到保护动作的响应时间，从而明确整个保护动作的合理准确性。
（二）对交流回路运行状态故障的诊断
发挥网络报文记录的作用，在线监测二次回路的交流量，并结合机电保护装置给出的交流量信息，综合判断交流回路的状态。在目前的发展阶段中，很多智能变电站在采集的信息时会用到双AD形式，该形式的运用能够起到对二次回路设备运行的保护[2]。使用该防护方式，实现对二次回路相关故障的有效监控。假如检测到的信息显示二者之间的相对误差在阈值范围内，而且继电采样装置也没有发出采样不一致的报警信息，就可以判断二次回路的运行状态是正常的。如果检测结果显示该相对误差已经超过了阈值范围内，就认为该继电保护装置的交流回路处于非正常运行状态下。
（三）对SV和GOOSE链路故障的诊断
系统中各个装置的系统观测源是相同的，因此针对网采和网跳回路，可以采用对比分析各个接收装置链路监测情况的手段，以分析的结果为依据实现对链路异常位置的快速定位。就直采回路而言，与网采SV有着不同的端口，所以无法开展链路对比分析工作，这就意味着定位故障点有一定难度。此时需要将可能出现故障的位置一一列举出来，然后结合网采回路的具体情况，给出各个点可能出现故障的概率，从而实现对故障点较为准确的判断。
四、总结
综上所述，科学技术在不断发展进步，在变电站的运行中加入信息技术会实现对变电站的更好的保护。用于继电保护的二次设备朝着智能化、网络化、信息化的方向发展，不仅有效调整和优化继电保护装置的功能，也能极大提高系统运行的稳定性，从而节约一定量的维修费用。
参考文献
[1]白一含.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].绿色环保建材,2018(05):232.
[2]师元康,姜振超,赵书涛.智能变电站继电保护二次回路分析与状态评估研究[J].华北电力技术,2017(12):6-13.
论文作者:韦艺
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/13
标签：在线论文; 信息论文; 回路论文; 报文论文; 变电站论文; 装置论文; 故障论文; 《电力设备》2019年第3期论文;