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

杨晓西

摘 要：随着我国电力系统的不断发展，智能变电站也在电力系统中得到了广泛的应用，为了进一步提高智能变电站继电保护装置其二次回路的可靠性，也就需要相关的研究人员能够构建一套完善的二次回路在线监测以及故障诊断技术，并借此来提升我国电力系统的运行稳定性以及安全性。本文就智能变电站继电保护二次回路的在线检测以及故障诊断技术进行了简要的分析。

关键词：智能变电站；继电保护二次回路；在线监测；故障诊断

中图分类号：TM77 文献标识码：A

近年来随着我国智能变电站技术的迅速发展，使得通信网络锁得以取代传统的二次回路，并实现了继电保护二次设备的自动化与网络化发展。但是目前许多电力企业采用的还是传统的二次回路检测方式，更多是通过网络报文记录的方式来进行二次设备故障信息的整理与分析工作，但是因为其所需要记录的信息比较多，就容易导致一些重要信息被隐没等情况发生，从而无法有效地形成完整的二次回路预警与分析策略。

一、二次回路在线监测结构分析

要想有效实现二次回路的在线监测，首先需要进行线路运行信息的合理获取，并需要在此基础上来对获取到的信息进行分析整体，其具体系统架构图如图1所示。

该二次回路在线监测系统是由主站系统和站端装置构成，该主站系统一般会直接在省调度端进行部署，并可以有效避免一些智能变电结构的设备增加等问题，此外其还可以运用网络报文记录分析装置来作为数据的采集源。在进行新建智能变电站的建设过程中，该电力企业还可以直接将检测系统以及诊断装置作为数据采集源端进行工作。此外站端还需要完成信息的采集整理以及过滤工作，并能够在发生了通信网络异常的情况下，该装置能够对相关的异常信息进行迅速收集，并可以以文件的形式来将其送到各个调度端的主站系统之中。并可以在完成各异常信息的综合诊断工作之后直接在界面上进行诊断结果的显示。

二、在线监测信息分析系统

一般情况下二次设备其运行状态信息多是由链路异常信息与自检信息两部分构成，这难以有效满足二次设备出现故障后的诊断需求。因此电力企业就应当对不同类型二次设备的运行特点以及常见故障进行分析，并在此基础上来将其在线监测信息具体细分为装置运行状态信息、告警状态信息以及保护动作信息这3个类型。

①状态运行状态信息：该检测信息主要包含的是装置的软硬件自检信息、采样值以及开关量信息等。其中软硬件的自检信息又包含了该装置的运行温度、电源电压温度等信息，而采样量以及开关量信息则主要包含了各支路电流、差动电流以及开入量状态等信息等。借助于对装置的运行状态信息进行长期的监控统计，其也能够为后续的状态检修工作提供足够的基础数据以及检修依据。

②告警信息：告警信息中一般会包含有采样值、开关量异常告警以及装置异常告警等信息，其中采样值异常告警主要包含了SV链路中断、SV检修状态异常以及CT/PT断线等；开关量异常报警则包含了COOSE检修不一致、链路中断以及开入量异常等情况；装置异常告警主要是电告警与闭锁等。一旦二次回路运行过程中出现了类似告警，就需要对其发生的故障进行状态的评估以及迅速定位，并在此基础上给予相关的维护人员一定的指导，来使得智能变电站的维护效率与质量得到有效提升。

③保护动作信息：其一般包含有保护动作信号以及出口信号动作两方面的内容。

三、信息采集方案

在现有二次设备的运行过程中其多是借助于网络报文记录分析装置来进行在线监测信息的搜集工作。因为过程层中的网络报文具备有数量庞大、冗余严重以及非重要信息比较多的特点，这一情况，也就需要构建一个快速有效的在线监测以及故障诊断及装置，并要求站端专职能够在采集完成数据之后完成相应的数据关联与筛选过滤处理工作。

将在线监测信息分为稳态、暂态以及状态文件3种类型，而在具体的运用中，也需要借助于与网络报文记录分析装置来在固定时间间隔中进行文件的传送工作，此外在站控层存在告警数据或者变化量已经超过了5%的情况下，还需要进行暂态文件的及时上传，而其实时传输的额数据也需要与二次设备进行对应。

借助于二次回路的在线监测以及故障诊断系统其在站端传输的信息进行诊断分析，并对这些信息存在的长期变化规律进行统计与分析，这样就可以在对相关二次设备的具体运营情况进行准确合理的评估，并可以在此基础上给予其针对性的诊断对策。

四、优化在线监测和故障诊断的几点措施

（一） SV/GOOSE链路診断策略

对于二次设备过程层中的SV/GOOSE信号，如果接收端设备没有在一定时间内接收到信息时，就会出现相应的告警，此外因为各装置之间配备有统一系统观测员，就可以通过发送方与多个接收方两者的运营状态来对二次设备的运行状态进行有效检查，并可以根据链路告警报文来进行异常发生位置的合理定位。对于在运行过程中直采回路无法进行链路对比监视这一情况，也就需要借助于预先配置的方式先对可能出现的故障点进行列举，然后再结合二次设备网采回路来进行故障点概率位置的计算。

（二）交流回路状态诊断策略

在线监测二次回路交流量的过程中，还可以借助于网络报文记录分析装置以及机电保护装置其采集到的交流量信息进行综合性判断。现阶段许多智能变电站中多采用双AD形式进行信息的采样，并能够对二次设备的运行提供双重防护，通过该防护模式就能够对二次回路上的相关故障情况进行有效的监控。如果这两者之间的相对误差在阈值范围内而且继电保护装置无采样不一致的报警时，则认为该交流二次回路处于正常的运行状态。如果该相对误差超过了阈值范围后，则判断该继电保护的交流回路存在异常现象，并需要相关检修人员及时对出现了异常的二次回路进行检修。

结语

现阶段智能变电站中的继电保护二次回路在运行过程中经常会因为各种因素的影响而导致故障的发生，并会直接影响到整个电力系统的运行安全性与可靠性。加强继电保护在线监测以及故障诊断技术，才能为我国电力系统的进一步发展提供良好的理论支持。

参考文献

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