浅议智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断
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【摘 要】为了提高智能变电站继电保护装置相关二次回路的可靠性，提出一种基于多参信息量的继电保护二次回路在线监测及故障诊断方法。通过对SV、GOOSE、MMS 报文的监测及分析，研究了过程层和站控层链路异常信息的特征，并提出了SV、GOOSE网络的断链、数据异常和同步性分析与预警策略。对于继电保护装置，提出二次回路在线状态监测方法、采样值异常、开关量监视及异常预警策略。通过网络报文记录分析装置或保护状态监测及诊断装置，将保护设备及二次回路各环节发生故障时的典型告警信息收集、分析、上传，构建一套继电保护二次回路在线监测与故障诊断系统。
【关键词】二次回路；在线监测；故障诊断；继电保护
在智能變电站中，传统的二次回路逐渐被通信网络所替代，传统的物理电气信号也不再进行使用，更多的选择数字信号，将所有二次设备基于网络连接在一起，实现在线监测[1]。但是目前在线监测需要技术人员从网络报文记录设备中提取的内容数据进行系统的异常分析，因为网络报文记录的数据量非常大，严重影响了对异常分析的质量，工作人员很难根据记录的信息定性、定量分析故障特征，将很多重要信息遗漏，进而无法制定出完整的二次回路的预警和保护方案，不利于整个系统的安全稳定运行。
一、智能变电站继电保护技术的优势
随着通信技术和互联网技术的发展，数据信息等大部分资源实现了共享，变电站利用这些新技术以及新信息，逐渐向智能化发展。智能变电站中的继电保护占用重要地位，具有非常重要的作用。为了确保传统的变电站继电保护设备能够正常运行使用，就需要工作人员定期进行检测，一旦发现设备的指标出现问题，就必须停止使用，找维修人员来全面检查并按规定的数据要求进行调试，只有测试通过以后，才可以继续使用。智能变电器利用先进的信息化测控技术，和传统工作形式比较，在继电保护方面有了很大的改进，不仅提高了工作效率和质量，促进继电设备使用过程中更加稳定，还大大减少了维修时间，节约了大量的人力成本[2]。主要体现在以下几个方面：
第一，智能变电站利用许多不同的线路来完成继电保护，而且在运行使用过程中，各个继电设备之间配合的非常好。此外，在对各个线路和设备进行调试时，采用的方式更为先进。
第二，在运行过程中，如果电网出现了问题，智能变电站的继电保护可以利用智能化控制来实现自动调节功能，如果通过自动调节的办法还解决不了问题，再让相关工作人员来进行人工调试。这样很大程度上节约了人力成本。
第三，在对智能变电站的继电设备诊断方面，和传统方式相比较，智能变电站可以进行二次自动化诊断，在设备的使用过程中，即使出现一些很小的问题，系统通常能够及时自动修正，即便不能修正好，也可以找到问题的关键所在，为相关工作人员顺利完成检修提供了很大的帮助。智能变电站的这个优势，能够有效减少相关人员的巡检工作量，节约了人力成本。
二、在线监测信息分析
实线包围的部分为在线监测系统的主要组成部分。在线监测方面的信息按种类进行划分，大致可以分成三类，即设备运行情况相关信息和告警情况相关信息以及保护动作相关信息。
设备运行情况相关信息通常涉及电源温度、电压温度以及设备运行温度等关于硬件软件方面的自动检测信息。通过监测设备运行情况的相关信息，可以得到大量的信息资料，为之后的检修设备工作提供了强有力的数据支持。
三、二次回路故障诊断
3.1 SV/GOOSE链路诊断
在规定的频率下，系统的接收端能够收到SV/GOOSE 发过来的信息，一旦在这个频率下SV/GOOSE发过来的信息忽然中断，系统会自动发出告警。每个设备系统在网采以及网跳回路方面的观测源相同，能够互相比较观测源与不同接收设备的链路监测状况，通过分析能够准确找到设备链路出现问题的位置。直采回路和网采的SV端口不同，这样就不可以通过互相比较来分析链路状况，从而非常不容易找到出现问题的具体位置。针对直采回路的问题，就必须找出所有可能的故障点，再结合网采回路进行分析研究，从而找到关键问题点。
3.2交流回路情况诊断
在监测交流量的过程中，要采集继电保护设备以及网络报文记录分析设备的有效信息，并通过整体分析来准确判断。采样类型通常是双AD采样，经过比较分析两种设备的采样数据来判断二次回路是否为正常使用状态。
3.3保护动作诊断
对保护动作进行诊断时，主要包括两种配置保护设备，即单重化和双重化。监测交流回路情况时，通过比较网络报文模拟量和单重化配置保护设备的位置信号，分析开关量的回路情况。此外，通过分析模拟量的具体变化状况和单重化配置保护设备的保护动作逻辑，判断保护动作的整体准确度。双重化配置保护设备是通过检测两套保护设备的动作来判断设备整体保护动作的准确度。
故障诊断专家系统是状态检修中的关键环节，它以设备的状态信息监测为基础，运用专家知识库中存储的大量领域知识和经验，提取反映二次设备运行状态的自检信息，通过模拟人类专家的思维决策过程对信息进行推理和判断，判断设备是否存在故障，确定故障的原因、位置及性质，得出分析结论，指导维修计划。
四、结束语
随着变电站智能技术的不断发展，传统的二次回路逐渐被通信网络取代，促进继电保护二次设备向网络化和自动化发展。相关部门要加强对在线监测和故障诊断技术的分析，不断提高效率。
【参考文献】
[1] 笃峻，叶翔，葛立青，杨贵，周奕帆.智能变电站继电保护在线运维系统关键技术的研究及实现[J]. 电力自动化设备，2016（7）：163～168+175.
[2] 叶远波，孙月琴，黄太贵，郭明宇，黄勇.智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术[J]. 电力系统保护与控制，2016（20）：148～153.