淺議智能變電站繼電保護(hù)二次回路在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)

孫世賢

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.11.092

摘 要：該文對智能變電站繼電保護(hù)二次回路在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)框架進(jìn)行了簡單介紹，分析了在線檢測信息技術(shù)，闡述了信息采集方案的內(nèi)容，針對在線監(jiān)測與故障診斷原理進(jìn)行了深入研究，對現(xiàn)有網(wǎng)分裝置進(jìn)行了優(yōu)化，希望可以提高二次回路在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)質(zhì)量，提高智能變電站運行穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：智能變電站繼電保護(hù)二次回路 在線檢測 故障診斷

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（b）-0092-02

在智能變電站中，傳統(tǒng)的二次回路逐漸被通信網(wǎng)絡(luò)所替代，傳統(tǒng)的物理電氣信號也不再進(jìn)行使用，更多的選擇數(shù)字信號，將所有二次設(shè)備基于網(wǎng)絡(luò)連接在一起，實現(xiàn)在線監(jiān)測。但是目前在線監(jiān)測需要技術(shù)人員從網(wǎng)絡(luò)報文記錄設(shè)備中提取的內(nèi)容數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的異常分析，因為網(wǎng)絡(luò)報文記錄的數(shù)據(jù)量非常大，嚴(yán)重影響了對異常分析的質(zhì)量，工作人員很難根據(jù)記錄的信息定性、定量分析故障特征，將很多重要信息遺漏，進(jìn)而無法制定出完整的二次回路的預(yù)警和保護(hù)方案，不利于整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

1 智能變電站繼電保護(hù)二次回路在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)框架

智能變電站繼電保護(hù)二次回路在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)框架如圖1所示，整個系統(tǒng)分為兩大部分，分別為主站系統(tǒng)以及站端裝置，主站往往在省調(diào)（或地調(diào)）調(diào)度端進(jìn)行布置，站端的數(shù)據(jù)采集源端為網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置，不需要額外增加新的設(shè)備，符合經(jīng)濟(jì)實用簡單原則。該系統(tǒng)選擇將網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置跟繼電保護(hù)設(shè)備通過線路有效連接在一起，對一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，再進(jìn)行上傳，最終在調(diào)度端完成分析。一些新建的智能變電站，數(shù)據(jù)采集源端也可以直接選擇在線監(jiān)測與故障診斷裝置。

站端主要是完成對信息的采集、整理、配置和過濾。在通信網(wǎng)絡(luò)中有故障出現(xiàn)時，站端裝置可以及時快速地對故障信息進(jìn)行診斷收集，并及時傳遞至主站系統(tǒng)，主站系統(tǒng)對收集來的信息進(jìn)行分析診斷，呈現(xiàn)在顯示界面。

2 在線監(jiān)測信息分析

2.1 裝置運行狀態(tài)信息

裝置運行狀態(tài)信息主要有三方面內(nèi)容：第一個方面為軟硬件自檢信息，主要監(jiān)測裝置在運行過程中的溫度、光強(qiáng)以及電源電壓等信息。第二個方面為采樣值，包含了各個支路電流、差動電流等信息。第三個方面為開關(guān)量，主要對重要的開入量狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。對運行狀態(tài)信息進(jìn)行長期監(jiān)測，能夠為之后的檢修提供基本技術(shù)資料以及依據(jù)。

2.2 保護(hù)動作信息

保護(hù)動作信息主要有兩方面內(nèi)容：一方面為保護(hù)動作信號，指保護(hù)啟動以及保護(hù)動作元件信號；另一方面為動作出口信號，具體指出口相別以及整組動作時間。

2.3 告警信號信息

告警信號信息有三方面內(nèi)容：第一方面為采樣值異常告警，有SV鏈路的中斷、品質(zhì)異常以及檢修狀態(tài)異常等，另外還有CT/PT斷陷等情況；第二方面為開入量異常告警，主要包含開入量的異常以及GOOSE的檢修異常以及鏈路中斷情況；第三方面為裝置異常告警，有閉鎖情況和失電告警情況。當(dāng)二次回路出現(xiàn)異常時，可以快速、準(zhǔn)確地對故障進(jìn)行診斷，評估其運行狀態(tài)，為檢修人員之后的檢修提供重要的參考價值，方便智能變電站的維修。

3 在線監(jiān)測與故障診斷原理

3.1 SV/GOOSE鏈路診斷原理

接收端設(shè)備在固定的頻率下會接收到SV/GOOSE所發(fā)來的信息，假如在該段頻率下突然沒有收到SV/GOOSE信息，那么整個系統(tǒng)就會自動告警。在網(wǎng)采、網(wǎng)跳回路方面，因為各個裝置的系統(tǒng)觀測源是一樣的，可以對系統(tǒng)觀測源和各個接收裝置的鏈路監(jiān)測情況進(jìn)行對比分析，根據(jù)分析的結(jié)果快速定位到鏈路異常部位。在直采回路方面，因為與網(wǎng)采SV端口不一致，不能進(jìn)行鏈路的對比分析，增加了對故障點的定位難度，需要將可能出現(xiàn)的故障點一一列舉出來，再與網(wǎng)采回路情況相結(jié)合，分析各個故障點出現(xiàn)的概率，最終找到故障點。

3.2 交流回路狀態(tài)診斷原理

在進(jìn)行二次回路交流量的監(jiān)測時，可以選擇將網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置與繼電保護(hù)裝置結(jié)合在一起，對所采集的信息進(jìn)行綜合對比分析，最終進(jìn)行判斷。智能變電站的采樣方式一般為雙AD采樣，通過將兩種裝置的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，假如其誤差在額定范圍之內(nèi)，那么可以判斷二次回路狀態(tài)正常；假如誤差超過額定范圍，并且繼電保護(hù)裝置并未有發(fā)出異常信號，那么很可能有一套繼電保護(hù)交流回路有異?，F(xiàn)象出現(xiàn)。具體的交流回路狀態(tài)策略如圖2所示。

3.3 保護(hù)動作診斷原理

（1）單重化配置保護(hù)裝置。

在進(jìn)行交流回路狀態(tài)監(jiān)測時，選擇將單重化配置保護(hù)裝置與網(wǎng)絡(luò)報文模擬量進(jìn)行對比分析，對比所監(jiān)測位置信號，判斷開關(guān)量的回路狀態(tài)。還可以將單重化配置保護(hù)裝置的保護(hù)動作邏輯與模擬量的實際變化情況結(jié)合在一起，最終對整個保護(hù)動作的準(zhǔn)確性進(jìn)行分析。

（2）雙重化配置保護(hù)裝置。

對A、B套保護(hù)裝置動作進(jìn)行檢測，進(jìn)而分析整個繼電保護(hù)裝置行為動作的準(zhǔn)確性。先檢查出口時間以及動作元件，再算出相應(yīng)的時間差，進(jìn)行對比，最終分析整個保護(hù)動作的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

要想實現(xiàn)全網(wǎng)繼電保護(hù)二次回路的在線監(jiān)測和故障診斷分析功能，就必須對現(xiàn)有的網(wǎng)分裝置進(jìn)行改善和優(yōu)化，從而增強(qiáng)智能變電站在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的容錯性以及適用性，提高在線監(jiān)測與故障診斷的質(zhì)量。

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