摘要：继电保护在线运维系统实现了对智能变电站继电保护设备及二次回路状态的状态监测和预警，为继电保护设备的状态监测与检修奠定了基础。本文介绍了运维系统的主要功能，对运维系统的进一步推广应用具有借鉴意义。
关键词：智能变电站；继电保护；在线监测；系统设计
智能电网主要是指运用信息技术实现变电站自动化运行、信息共享化、变电站分区统一管理等，利用计算机仿真技术实现智能化电网调度和控制的基础单元。变电站继电保护设备能够有效确保电力设备的安全、可靠的运行。智能化、自动化的继电保护设备得到了大面积的普及应用，有效提升了电能输送的质量，对于继电保护设备状态检测就显得尤为重要。
一、继电保护和电力设备状态监测
1继电保护系统运行状态监测
为了更好地对智能变电站继电保护运行状态进行实时监测，并把获取到的数据进行综合、系统地应用，通过通信装置把监测到的数据信息发送到计算机中，从而对继电保护系统运行状态进行分析和判断。智能变电站中继电保护装置运行状态输出的运行信息主要有：（1）电源运行信息和电压的输出。（2）运行温度信息，主要有继电保护装置过程控制层光纤通信接口的运行温度、继电保护装置运行温度。（3）光强信息，继电保护装置过程控制层光纤数据接口输出光强、接收光强。（4）继电保护系统运行统计信息，控制装置针对对象的事件统计信息、设备的无故障运行时间、采样值分析信息等。（5）系统自检信息，主要是指监测控制回路的自检测信息和硬件运行信息。还有合并单元和智能终端运行时输出的温度、光强信息。
2继电保护系统运行状态监测信息传输模式
在实际应用过程中，智能终端及合并单元为过程层网络设备，数据信息分析和判断功能是由站控层网络完成的，所以，获取到的继电保护在线运行状态信息无法直接上传，可以应用下述办法来对监测数据进行上传：（1）利用测控装置完成数据信息的转换，在线监测运行信息可以利用GOOSE、SV来形成报方，然后输送给监测控制装置，获取到具体报文信息后，按着数据报文规范要求把信息上传到监测系统。（2）采用网络分析装置来完成数据信息的转发，该装置要以获取到网络过程层面传输的在线监测数据信息，对数据报文进行解析以后，可以经过MMS报文来完成端口数据的转发。可以把两种数据上传方式结合起来，继电保护状态信息都在使用过程中生成的，针对数据突变可能性不大的信息，数据采集的周期可以适当延长，不需要高传输速率的数据传输方式。
二、继电保护装置的状态监测
1状态监测信息
智能变电站继电保护的在线系统可以监测变电站的工作状态信息，通过在计算机中安装在线监测系统软件，通过计算机显示屏可以查阅智能变电站元器件的状态监测信息，可以监测到电力系统的软硬件的工作信息，硬件的运行状态，其各项参数是否有异常现象，通过监测系统可以查看整个电力系统的运行状态，是否有故障现象，当发现某个设备参数异常严重，必须停止该设备的运行状态，换上备用设备，对该设备进行全面检修，杜绝有问题的设备坚持上岗，一旦出现问题，就是严重事故，会给电力部门和用户带来一定的经济损失。
2状态监测信息传输方式
智能变电站继电保护在线系统显示的状态监测信息传输方式主要有两种：智能变电站在继电保护的过程中，通常2中监测信息传输方式是结合在一起使用，发挥各自信息获取方式的优点，发挥智能变电站继电保护在线监测系统的功能，为电力系统的可持续发展起到技术保障作用。
三、智能变电站在线监测系统设计
智能化变电站主要是智能化一次设备包括电子式互感器、智能化开关等和网络化二次设备分层，包括：过程层、间隔层、站控层所构建，建立在IEC61850标准和通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆下文从在线监测单元与智能组件的集成和集成智能组件在线监测信息上传两个方面，对智能变电站在线监测系统的设计进行深入分析：
1在线监测单元与智能组件的集成
现阶段，智能变电站继电保护在线监测系统的结构设计，主要采用的是一次设备机构、智能单元以及监测单元集成方式。该方式主要是将一次设备在线监测信息直接接入到集成智能组件，对于可以直接接入智能单元的监测信息包括：主变油中溶解气体、GIS微水、避雷器等，可将在线监测单元集成在一次设备的智能组件中，对于不能直接接入的监测信息则需要单独设置在线监测单元。
2集成智能组件在线监测信息上传
智能电网继电保护在线监测系统，将数据信息转换成数字信号上传至后台控制系统，其数据通信采用电力系统自动化统一的IEC61850标准，该标准通过对智能变电站继电保护设备通信方式进行规范化，使其形成一个规范的输出，实现系统的无缝连接。智能变电站在线监测系统结构，如图1所示。
四、继电保护二次回路在线监测
智能变电站与传统变电站工作模式有所差异，其使用光纤传输的方式，因此使得可以突破传统电力网络的通信方式，消除了定检的校对环节，实现了在线监测系统流程的有效化，在进行智能变电站继电二次回路保护在线监测系统构建。
1物理链路通信在线监测
为了可以对二次回路物理链路通信状态进行有效的监测，应该对过程层继电保护设备的物理链路拓扑结构信息进行深入的了解，不管应用组网通信办法，还是点对点通信模式，可以把继电保护过程层通信视作发送和接收方的通信链路。光纤通信链路主要由接收方数据端口、发送方数据端口和点对点光纤构成。采用光纤链路进行二次回路监视，通信状态的监视需在接收方实现，如果光纤链路存在异常，则无法得到有效的数据信息，可以推断出光纤链路产生问题，但不能准确定位是发送方、接收方还是链路存在异常。为了更好地实现对光纤链路运行状态监视，数据信息接收装置应该对异常信息进行准确的识别，需要从数据发送设备角度进行定义。过程层继电设备光纤数据发送存在问题多是由于装置运行存在问题，或者是因为插件异常运行引起的，智能变电站很多的继电保护设备都会形成链路异常信号。智能变电站二次回路在线监测可以全面处理所有链路的异常警报信息，并结合通信拓扑结构方式，来推断出出现故障的可能性，从而准确定位在那个环节中出现运行故障。
2逻辑链路通信在线监测
智能变电站不但需要对物理链路通信实现在线监测，还需要对过程层通信内容是否有效过程地在线监测，从而保证实际继电保护装置生效过程层通信参数设置和SCD集成保持相符。根据国际通用标准内容要求，过程层GOOSE与SV进行数据信息交互时，需要完成通信数据、配置参数方面的交互，这就为逻辑链路通信实时监测打下了良好的基础。采用GOOSE、SV报文交换采用单一的标识，如何完成交互会在SCD文件中做出规定。当前，主要的制造商都可以实现对GOOSE及SV参数设置的在线核对，如果存在发送和接收不一致时会形成报警信息，把此作为前提来验证发送参数设置及SCD集成设置能否相符，在逻辑性方面来判断SCD集成设置、发送和接收设置是否一致。
结论
综上所述，伴随着我国智能电网发展脚步的不断加快，对继电保护设备在线监测方面的需求也更加迫切。本文对智能变电站继电保护在线监测系统的设计与应用进行深入分析，对继电保护设备在线监测的主要技术进行阐述，为日后关于智能变电站在线监测系统的设计与优化提供理论依据。
参考文献：
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[3]程喜胜.智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用［J］。山东工业技术，2018（18）：167.
论文作者:冀婉舒
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
标签：在线论文; 变电站论文; 智能论文; 信息论文; 继电保护论文; 设备论文; 数据论文; 《基层建设》2019年第28期论文;