摘要：随着数字化智能变电站的大规模普及与应用，其继电保护设备相较于常规变电站出现故障的概率较大，且故障种类繁多。继电保护设备的问题排查难度大，对当前人员的运检水平要求高。为了增强智能变电站继电保护设备运行的可靠性，提升运检水平，需要对智能变电站继电保护运行工况进行实时监测并进行故障诊断分析。
关键词：智能变电站；继电保护；实时监测；故障诊断
1智能变电站继电保护状态监测要点
1.1参照相关标准
按照国家规定的变电调度标准，必须做好可靠性、及时性、安全性及功能性等分析工作，调节智能变电站继电保护装置应用的可持续性，这些都是提高资源利用率的关键。参照标准是为了保证继电保护运行的稳性状态，为电力系统规划改造提出科学的指导意见，以免外在控制因素带来的诸多风险隐患。例如，在机电保护调试过程中，考虑状态检修与操作要求，执行整个标准化的电力运行方案，从而大大降低了各种设备运行的安全风险。而对于高标准变电调度来说，状态监测实现了资源化利用机制，体现系统规划与改造的先进性。
1.2做到明确目标
智能变电站继电保护是变电站管理改革重点，关系着内部变电服务水平发展，对各类站点故障防护具有重要意义。继电保护运行面临着诸多故障风险，导致智能变电站继电保护功能难以正常发挥，影响了设备检查结果的准确率。智能变电站继电保护状态监测要考虑多方面内容，从系统调度与维护角度实施综合改造，帮助保护器发挥出预期的安全防御功能，这样才能实现电能资源利用率稳步增长。继电保护设备状态控制下，必须树立正确的保护目标，为系统及设备操控做好相关的准备工作，从而降低各类因素引起的突发性事故，构建更为科学的数字化平台。
1.3危害的分析研究
按照系统故障发生率展开研究，提出符合区域战略指导的新型方案，帮助设备执行安全监控体系，实现了资源规划与可持续发展。智能变电站继电保护是规模化变电体系的构成部分，为各类故障防护提供了操作平台。智能变电站继电保护是故障防护不可缺少的装置，承载着各种因素形成的外在压力。危害分析是为了更好地调控设备，保持变电站平台运行的可持续发展，实现了资源利用与改造建设的可调度性，这样才能更好地执行数字化操控平台，满足了区域规划与建设标准。
2智能变电站继电保护状态监测与故障诊断系统的实现
2.1继电保护状态监测与故障诊断系统的功能
智能变电站继电保护状态监测与故障诊断系统能实现全站SCD文件管控、继电保护状态监测及定值管理、虚端子、虚回路可视化监视、智能安措、智能分析所采集到的数据，并进行诊断告警。信息采集范围涵盖合并单元、保护装置、智能终端、安全自动装置、过程层交换机、站控层交换机及构成保护系统的二次联接回路。系统能基于SCD文件以友好直观的方式将智能变电站保护系统的运行状况反映给变电站运维人员和检修人员，为智能变电站二次系统的日常运维、检修、异常处理及电网事故智能分析提供决策依据。
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2.2继电保护状态监测与故障诊断系统的网络结构
继电保护状态监测与故障诊断系统由部署在变电站端的继电保护状态监测及故障诊断系统和部署在调度端主站系统的继电保护状态监测模块共同完成。变电站端的继电保护状态监测与故障诊断系统由数据采集单元和数据管理单元组成。数据采集单元通过过程层网络获取过程层设备数据；数据管理单元从数据采集单元和间隔层网络获取数据并进行分析处理，实现状态监测和故障诊断功能，并将诊断信息上送至调度端。该系统网络结构如图1所示。
2.3继电保护状态监测与故障诊断系统的功能实现
(1)继电保护及二次回路状态监测。系统接收合并单元、智能终端、保护装置、交换机上送的信息并进行分类管理、存储；并通过直接采集过程层网络报文实时监视与分析网络通信状态,从而有效的实现对继电保护及二次回路状态的实时监测。
(2)继电保护SCD模型文件管理。系统通过全站SCD模型文件获取过程层虚回路与软压板逻辑关系描述、调度命名和一二次关联关系、二次回路虚端子连接、通信参数、二次回路状态监测信息、过程层网络拓扑配置。当继电保护SCD模型文件变更后，数据管理单元通过装置过程层虚端子配置CRC与继电保护SCD模型文件相应CRC进行在线比对实现SCD变更提示，并界定SCD变更产生的影响范围，并将影响范围定位到IED装置，从而完善的保护SCD模型文件。通过SCD文件实现智能变电站二次设备的管理，经站控层网和过程层网获取合并单元、智能终端及保护装置等信息，实现对二次设备的运行监视、智能诊断和故障分析。
(3)继电保护故障智能诊断。系统接收合并单元、智能终端、保护装置、交换机上送的信息并进行分类管理、存储；并通过直接采集过程层网络报文实时监视与分析网络通信状态。根据装置的硬件级告警信息、监测信息及其他巡检信息对装置硬件的运行状态进行评估，并根据监测信息的统计变化趋势进行故障预警。用于监测预警的装置硬件级信息包括：装置温度、装置电源电压、装置过程层端口发送／接收光强和光纤纵联通道光强、装置差流。根据监测信息实现装置硬件异常的故障定位。用于故障定位的监测信息包括：装置光纤接口监测信息、装置链路异常告警信息、装置报文。变电站端实现交流回路、跳闸回路、合闸回路、失灵启动回路、闭锁回路、软压板状态及功能描述的图形化显示。调度端实现保护装置内部动作逻辑、动作时序、故障量及保护定值的图形化显示。
3结束语
综上所述，针对智能变电站继电保护状态的检测，其故障排查难度较大，我们分析了继电保护状态监测要点，提出了智能变电站继电保护状态监测与故障诊断系统设计方案，通过了解继电保护状态监测与故障诊断系统的网络结构，实现智能变电站二次设备的管理、对二次回路状态监测及智能诊断和故障分析。在提高运检水平上取得了显著成效。
参考文献
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作者简介
夏械化（1986.01），男，四川眉山，重庆大学电气工程及自动化专业学士，中级工程师，单位：重庆电力设计院。
论文作者:夏械化
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签：变电站论文; 继电保护论文; 智能论文; 状态论文; 回路论文; 系统论文; 装置论文; 《电力设备》2017年第13期论文;