（国网山东省电力公司莒南县供电公司）
摘要：随着智能变电站的不断完善，传统的继电保护运维模式很难满足当今的供电站运行的基本要求，为此，应该对线监测系统进行全新的设计，加大智能变电站继电保护在线监测的应用。本文主要就智能变电站继电保护的关键技术进行介绍，通过实例说明工程应用的监测流程。
关键词：智能变电站；继电保护；在线监测；系统设计
随着智能设备在工程中的广泛应用，变电站的工作也进入到了智能化的行列。智能化设备克服了传统电缆不能进行在线检测的弊端，变成随时可供检测的光纤化网络，这对于变电站工作的实时监视监测具有重要的意义，也为在线状态的监测与检修提供了良好的基础。
1继电保护装置的状态监测
传统的变电站继电保护装置，显示两种状态信息：正常或异常。与此相对应，检修的模式也只有两种：如果显示信息是正常，其模式为定期检修；如果显示信息是异常，其模式是故障检修。智能变电站的继电保护设备可以做到对数据的连续监测，尤其是对关键性的信息的甄别，这是最高效的一种运作方式。它不仅仅只管接收，还能将信息输送出去，也就是说，对信息会形成一个完整的回路，其所具备的先进性是其他设备所达不到的。
1.1状态监测信息
智能设备可以对变电站的保护设备进行实时的检测与数据分析，这样得来的数据综合利用价值都比较高。为了实现智能设备充分发挥变电站的最大的价值利用，必须把相关的设备数据传输到计算机中，这些信息相当细化，主要包括以下内容：
（1）电源信息，输出电源的信息；
（2）温度信息，在设备运行的过程中，产生的工作温度等信息；
（3）光强信息，发送和接收的光强信息；
（4）统计信息，像正常工作实践、装置采样值（SV）等信息；
（5）自检信息，硬件设备、回路自检等信息。
合并单元、智能终端可以对上面的一些信息进行输出：
（1）温度信息，即设备运行过程中所产生的工作温度等；
（2）光强信息，这里面包括了装置过程层光纤接II发送和接收两个方向的光强信息。
1.2状态监测信息传输方式
在工程实践中，合并单元和智能终端都是划分到过网络中的过程层的，数据在后台进行分析的时候，监测到的信息是不能够直接上传上去的，所以为了达到数据的实时性，一般会采用两种较为常见的方式，实现数据的上传和监测。
（1）通过测控装置对数据实现转发。如图1所示，在线监测信息通过GOOSE，SV网络配（SMV）报文发送给测控装置，测控装置接收到报文后，会将数据通过制造规范的报文（MMS）上报给检测系统。第二种是通过网络分析仪直接对数据进行转发。这种仪器可以在监测的过程中捕获有价值的信息，进行深度的分析，然后再通过终端II将相关的数据发送出去。
（2）在网络分析的基础上，可以将获得的数据进行发送。在图2中，过程层的报文在传送的过程中会被网络分析仪截获，在解析的基础上，可以通过MMS报文发送端II进行数据的发送工作。
在实践运用中，大多情况下是把上述两种方式综合起来使用，这种状态一般会在设备运行的过程中形成一种固定有效的模式，对于信息的效率要求较少的，可以采用长周期、慢方式的过程来完成，对信息概率要求高的状态，则需要加快速度。这些都是我们在实际的过程中通过积累的经验获得的判断。实际应用中可综合采用上述2种方式。状态检修需要的信息都是在设备运行过程中形成，对信息突概率较少的状态信息，可以采用周期相对唱的方式传输数据。
2继电保护二次回路在线监测
2.1物理链路通信在线监测
为了实现物理链路通信的在线监测，物理链路的拓扑信息要有一个明确的掌握。无论是采用组网的通信方式，还是点对点的方式，智能变电站的保护系统都要按照相互协调的方式进行。
（1）整个装置。如果装置电源处于不正常状态，那么光纤网络II通信也会处于不正常状态。
（2）接II插件。如果装置光纤接II插件处于不正常状态，那么光纤网络II通信也会处于不正常状态。
（3）光纤接II。如果一个光纤接II处于不正常状态，那么这个光纤接II通信也会处于不正常状态。图3显示了光纤链路状态监视原理：接收方具备监视功能，一旦光纤链路出现异常情况那么接收方就不能获得相应的数据，由此可知，光纤链路存在问题，但是问题出在哪并不能直接确定，即无法定位到是发送方光纤接通信链路或者是接收方光纤接II发送了异常。
2.2逻辑链路通信在线监测
智能变电站的二次回路流程如下：SCD文件→转换成为可识别文件→解析文件→发送并接收文件→剖析数据。对于配置文件来说，本身就具有一个独特的机制，即循环冗余校验（CRC）机制，这在一定程度上可以使得配置文件在内容上不会出现偏差，但是却不能准确判定文件是否正确。因此，智能变电站的在线监测模式不止一个，有物理链路通信、网络通信；这样就可以大大提高配置文件和SCD文件的一致性。
考虑到IEC 61850标准的相关要求，GOOSE以及SV在工作时进行数据交换，其交换了通信数据、配置数据，这在一定程度上为在线监测提供了便利。在GOOSE，SV进行数据交换的过程中，信息可以通过（MAC，APPID）进行识别，数据之间的关系也得以呈现；而SCD文件所定义的信息有以下几种：
（1）发送端GOOSE，SV报告控制块和相对应数据集（DataSet）。
（2）接收端Inputs和发送端相联系的数据。
（3）在发送GOOSE，SV的过程中，会产生相应的信息，例如MAC，APPID等
在上面的信息中，我们可以知道在线监测的工作流程：获取SCD文件→读取网络配置（GSE）→SMV，DataSet的相关内容→确定FCDA与GSE，SMV之间的具体关系→检索通信（Communication）节点→确定GSE，SMV的网络配置信息→检索GOOSE输入（GOIN），SV输入（SVIN）为前缀的LN中的In-puts信息→获得FCDA、插件、端口信息。
3工程应用
在2016年度投运的220kV成都未来城新一代智能变电站中，投运了南瑞继保研发的智能变电站监测系统，保障其处于正常运行状态，具体过程如下：
（1）在配置工作的帮助下，将信息储存在SCD文件中，而检测信息需要放入到相关的数据库中，在这些信息和数据的基础上，建立一个监测模型，起到保护作用。
（2）在画图工作的帮助下，将监测信息以图片的方式呈现出来，设置监测信息的上限和下限，如果监测信息处于上卜限之间，则系统正常，反之，系统处于警戒状态。
（3）变电站以MMS的方式与系统连接起来，这样就可以随时了解到监测情况和检测数据。
（4）通过实时上送的方式、MMS文件格式来进行数据和信息的传输。
（5）在系统的后台会自动对SCD/CID文件进行解析，并跟网络数据进行比较。
（6）数据分析：遥信的变化是可以发出警报的，当进入到一定的界限时，历史数据和现实数据会产生交叉作用，这时提取出的状态与数据就是我们进行下一步工作时所依据的最可靠的数据。
结语
如果智能变电站的保护研修项目能够顺利的开展，在很大程度上，为电力设备的利用率提供了保障；同时，在智能变电站的运行过程中，进一步提高了变电站的可靠性，并且，提高了企业的生产效益以及经济效益。本文针对智能变电站的保护监测状态，经过深入分析，得到了一种最优的数据传输方式，阐述了继电保护二次回路物理链路和逻辑链路的在线监测原理和实施方式，这种方式对于智能变电站的保护与监测有着极为重要的作用和意义。
参考文献：
[1]吴永洁，李咏凯.智能变电站继电保护管理系统的设计及实现[J].电气时代，2016，11：94-95.
[2]杨玉娜，谢丽霞.智能变电站继电保护在线运维系统的技术应用与实践[J].通讯世界，2016，23：238-239.
作者简介：
顾好文，男，1989年12月11日。籍贯：山东省临沂县。职称：助理工程师。学历：本科，专业：电气工程及其自动化。单位：国网山东省电力公司莒南县供电公司。
王 凯，男，单位：国网山东省电力公司莒南县供电公司。
薄怀进，男，单位：国网山东省电力公司莒南县供电公司。
论文作者:顾好文,王凯,薄怀进
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/9
标签：变电站论文; 信息论文; 在线论文; 数据论文; 智能论文; 状态论文; 光纤论文; 《电力设备》2018年第12期论文;