摘要：传统系统采用定期停电监测方式，无法发现突发性设备故障缺点，导致监测效果较差，为了解决这一问题，对智能变电站二次设备的新型在线监测系统进行设计和应用分析。采用IEC61850标准对模拟信号进行长时间监视，根据系统硬件结构，将接口文件设置成可视化展示模式，通过分析回路信息和接口文件导出情况来监测网络状态，完成基建验收模块设计。利用采集单元与运维模块交互功能，设计独立智能电子设备工具检修模块，为可视化监测提供支撑工具。采用传输命令形式进行通信，将脚本代码输入到测试仪器之中，测试仪器会将测试结果传递给管理机系统，利用嵌入式测试模块软件转达测试结果，起到实时监测作用。通过应用分析结果可知，该系统最高监测效果可达到98%，有效保障了智能变电站二次设备的良好运行。
关键词：智能变电站；二次设备；在线监测；嵌入式；
智能变电站在智能电网中占据着非常重要的地位，其功能相对较高，可全面估计二次设备运行状态。智能电网是当今世界能源发展主要方向，对其状态监测和检修是智能变电站重要组成部分。因此设计智能变电站二次设备监测系统是具有必要性的。
传统监测系统采用定期停电监测方式，这样不仅会增加检修成本，还会存在试验周期长，无法发现突发性设备故障等缺点，导致监测性能较差。为了解决传统监测系统存在的缺点，提出了新型在线监测系统设计。若想使智能变电站二次设备运行过程中的监控数据得到充分利用，应将智能化运行所需的信息进行处理，并全部接入，使其产生较多复杂信息点。从定期监测到在线监测可提高系统监测性能，有效实现变电站二次设备新型在线监测，对于提高设备可靠运行具有重大意义。
1 在线监测系统设计
不同变电站设备状态监测组件统一采用IEC61850标准进行系统分析，实现变电站二次设备新型在线监测数据的汇总与传送。
1.1 系统硬件结构设计
生产管理主要通过电脑常规主机生产信息，并将测试结果保存，为管理人员查询提供精准数据；作业支撑主要是为测试执行单元任务，具有实时性高、连线简单等特征。
1.1.1 基建验收模块
基建验收模块主要对接口文件进行可视化展示，支持回路信息和接口文件导出，对该模块进行网络监测是具有必要性的。
通过界面查看网络回路情况，如果有异常状态回路展示，需要运行人员能够快速发现异常信息。通过监测网络状态可直观发现物理链路通信情况。
1.1.2 运维模块
运维模块主要服务于工作人员，为站内在线监测和诊断提供交互功能，可实现二次系统状态的实时监测。
运维模块从结构上可分为4层，其中一层负责采集装置功能状态信息、交换机状态信息和警示信息，可服务于二次系统，为模型服务提供分析依据。运维模块的站内数据都是由在线监测系统获取的，如果站内不具有在线监测系统，则需数据采集单元提供精准数据，由此获取压板状态信息，完成采集单元与运维模块的交互。
1.1.3 检修模块
检修模块需要配置一个独立的智能电子设备工具，可直接导入DL/T.860标准配置文件，按照系统层次配置需求，导入智能电子设备配置文件，该文件可作为系统相关智能电子设备反馈给IED配置工具。该模块除了支持SCD文件生成，还支持光纤回路设计，为可视化监测提供支撑工具。
1.2 系统软件功能设计
将全站在线监测系统结构中的作业支撑功能进行软件设计，该部分设计可分成测试管理模块软件和嵌入式测试模块软件。
1.2.1 测试管理软件
测试管理软件可为工作人员提供良好操作界面，将测试人员转化为程序，方便测试人员进行通信，提供监测过程查阅和打印。自动连接模块采用Visual C++开发工具进行程序编写，使用Xml解析工具对文件进行解析，由此生成SCD文件。
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1）脚本语言。脚本语言为系统提供了控制程序化输入与输出的方法，在进行系统监测时，并没有采用通用脚本语言，而是一种自动以脚本语言。由于该语法规则简单、易写，能够满足系统在线监测需求。
2）通信功能。通信模块需要与嵌入式测试仪器之间进行通信，才可了解测试结果。
当开始进行任务测试时，采用传输命令形式进行通信，将脚本代码输入到测试仪器之中，测试仪器会将测试结果传递给管理机系统，待测试全部结束后，仪器会自动生成详细报告，通过报告形式上传结果。为了保证测试结果的准确性，通信规则在上述规则基础上进行。
1.2.2 嵌入式测试软件
软件管理包括初始模块和用户模块，其中初始模块用于测试管理的加载，当建立系统模型实时库后，构建基础数据。而用户模块需要执行测试通信任务、管理任务和客户端政治任务，这3个任务之间是不具有联系性的，此时需采用消息机制进行通信。
系统最小时间得设为1 ms，这样可保证任务执行的精准度。
当系统接收到任务时，将相关命令内容解析到消息队列之中，转交给测试管理模块，同时，检查自己消息队列中是否有测试报告，如果有，需将测试内容传递给测试管理模块之中。客户端需要完成测试仪器报文信息的传输与传入功能，相当于一个客户端，当测试开始时，需将被测试设备进行关联操纵，使其输出支持控制服务，输入通过报告来实现。
将在线监测系统软件功能设计划分成测试管理模块软件和嵌入式测试模块软件，其中测试管理模块软件负责为工作人员提供良好操作界面，将测试结果转化为程序，方便测试人员进行通信，提供监测过程查阅和打印。而嵌入式测试模块软件负责对测试管理模块执行结果进行转达，起到实时监测作用。
2 应用分析
传统监测系统随着变电站任务难度的增加，对于二次设备监测需求也不断提高，使监测周期不一致，导致设备监测效果较差。而采用在线监测系统对智能变电站二次设备进行监测时，使用IP通信规则，保证监测周期一致，监测效果较好。为了验证采用在线监测系统对智能变电站二次设备监测的可靠性进行了实践应用分析。
2.1 监测内容设置
针对二次设备监测具体内容依据监测内容，对智能变电站二次设备监测效果进行研究。
2.2 应用结果与分析
传统监测系统使用常规变电站报文格式，无法实现智能变电站各个线路的连接；而采用在线监测系统对智能变电站二次设备进行监测时，使用了IP通信规则，可保证智能变电站各个线路的有效连接。
采用传统系统的测试管理模块和嵌入式监测模块的最优监测效果分别为60%和59%。采用在线监测系统的测试管理模块和嵌入式监测模块的最优监测效果分别为97%和98%。由此可知，本文系统监测效果较好。
2.3 结论
根据上述应用结果可得出结论：
1）在任意时间点，采用在线监测系统的测试管理模块和嵌入式监测模块的监测效果都比传统系统要好，且最高监测效果可达到97%和98%。
2）采用在线监测系统对智能变电站二次设备监测是具有可靠性的。
3 结束语
采用在线监测系统可改善传统系统监测效果差的问题，有效提高智能变电站二次设备监测的可靠性。虽然该系统监测效果较好，二次设备监测时间耗费较长，在以后研究过程中，对监测系统耗费时间情况进行分析，保证在线监测系统的高效运行。
参考文献：
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[2]王月月，陈民铀，姜振超，等.基于云理论的智能变电站二次设备状态评估[J].电力系统保护与控制，2018，20（1）：71-77.
论文作者:史丽芳
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/8/1
标签：在线论文; 变电站论文; 测试论文; 模块论文; 智能论文; 监测系统论文; 设备论文; 《电力设备》2019年第6期论文;