王宏偉　鄭運召

摘要：本文結(jié)合智能變電站二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀，對二次回路進(jìn)行在線監(jiān)測技術(shù)的研究，監(jiān)測鏈路是否存在異常。并進(jìn)行虛端子及虛回路可視化展示，研究了鏈路異常定位技術(shù)方案。為驗證二次設(shè)備在線監(jiān)測及二次回路在線監(jiān)測，構(gòu)建仿真系統(tǒng)。模擬變電站二次回路運行狀態(tài)，計算正常、異常后的二次回路特征數(shù)據(jù)，為故障分析提供數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞：智能變電站 二次回路 監(jiān)測技術(shù)

中圖分類號：TM76；TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）05-0000-00

1緒論

目前智能變電站二次回路通過光纜連接，各個保護(hù)裝置輸入、輸出端子為邏輯連接，不具可視化。同時智能變電站利用GOOSE信號傳輸開關(guān)量，其特點為實時聯(lián)通狀態(tài)可以自檢?；谝陨蟽牲c，實現(xiàn)二次回路在線監(jiān)測，需要對智能變電站全站IED設(shè)備間虛端子及回路達(dá)到可視化效果，利用各個IED設(shè)備的鏈路告警信號及相關(guān)壓板狀態(tài)驅(qū)動可視化回路通斷的動態(tài)展示[1]。

智能變電站運行、維護(hù)及檢修人員能夠在站內(nèi)通過工具隨時觀察全站的IED設(shè)備虛端子連接情況及虛回路的可視化圖面，方便快捷的了解鏈路是否存在異常。虛端子及虛回路可視化展示使用對象為運行和檢修及廠家調(diào)試員，要求展示工具的支撐平臺為手持終端[2-4]。接入方式為以太網(wǎng)直接連接變電站站控層網(wǎng)絡(luò)交換機或者監(jiān)控設(shè)備輸出接口，SCD文件由工具本身預(yù)設(shè)完成。

2 二次回路虛擬展現(xiàn)和異常定位技術(shù)

全站按照層級關(guān)系將智能變電站全站虛回路展示畫面示意如圖1。

不同電壓等級之間存在GOOSE連接情況時，畫出連接示意圖；如果其中一組GOOSE鏈路中斷時，需要在示意圖中用中斷顏色線條標(biāo)示，并標(biāo)示中斷符號；點擊各個電壓等級圖標(biāo)進(jìn)入此電壓等級的展示畫面，如圖2。

按照間隔為單位展示，間隔之間存在GOOSE連接情況時，畫出連接示意圖；

間隔之間GOOSE連接線按照實際GOOSE鏈路進(jìn)行展示，其中一組GOOSE鏈路中斷時，需要在示意圖中用中斷顏色線條標(biāo)示，并標(biāo)示中斷符號；點擊各個間隔圖標(biāo)進(jìn)入此間隔的展示畫面，如圖3。

按照IED設(shè)備為單位展示，IED之間存在GOOSE連接情況時，畫出連接示意圖，建議左邊為間隔為過程層設(shè)備；IED之間GOOSE連接線按照實際GOOSE鏈路進(jìn)行展示，其中一組GOOSE鏈路中斷時，需要在示意圖中用中斷顏色線條標(biāo)示，并標(biāo)示中斷符號；當(dāng)某個IED檢修壓板投入時，需要將相關(guān)的GOOSE鏈路使用黃色標(biāo)示；點擊各個IED圖標(biāo)進(jìn)入此間隔的展示畫面，如圖4。

以具體IED設(shè)備為中心展示，所有虛回路按此IED按照輸入、輸出順序排列。其他相關(guān)IED設(shè)備僅顯示與此IED設(shè)備有連線的虛回路；部分虛回路設(shè)置相應(yīng)的輸入和輸出壓板，當(dāng)壓板退出時，此虛回路為斷開狀態(tài)；當(dāng)某個IED檢修壓板投入時，需要將相關(guān)的GOOSE鏈路使用黃色標(biāo)示；此界面的IED所有告警狀態(tài)信息可以點擊觀察。

3鏈路異常定位技術(shù)方案

保護(hù)裝置上送的GOOSE斷鏈報文，ICD文件中其描述名稱固定為“第n組GOOSE接收斷鏈”。其中第n組的確定方法，即與實際GOOSE鏈路的對應(yīng)關(guān)系如下圖5。

站控層虛回路展示工具根據(jù)保護(hù)裝置的斷鏈描述名稱獲得遙信上送參引與實際GOOSE鏈路的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)此參引遙信上送變位時即為某個GOOSE鏈路通斷情況變化。保護(hù)裝置的SV斷鏈方法的判別如同GOOSE。

GOOSE虛回路與GOOSE鏈路的差異在于，GOOSE虛回路指的是某個GOOSE鏈路中的每一個具體的通道。在GOOSE鏈路連接正常情況下，需要判別其中某個通道連接的兩端設(shè)置的發(fā)送壓板和接收壓板是否投入，任何一個壓板不投情況下，顯示此通道為斷開狀態(tài)。

如圖6，雖然線路保護(hù)IED和母線保護(hù)IED裝置之間的GOOSE鏈路是正常連接，但是由于線路保護(hù)啟動失靈出口壓板退出，導(dǎo)致啟失靈虛回路為斷開狀態(tài)。

站控層客戶端設(shè)備能夠分別獲取失靈啟動壓板狀態(tài)和失靈啟動出口虛端子的連接信息，但失靈啟動壓板與失靈啟動出口虛端子之間無關(guān)聯(lián)關(guān)系模型。因此，保護(hù)程序建立輸入、輸出虛端子與軟壓板間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；ICD文件私有部分導(dǎo)出輸入、輸出虛端子參引與軟壓板參引的映射關(guān)系；

3.1仿真驗證

為驗證二次設(shè)備在線監(jiān)測及二次回路在線監(jiān)測，構(gòu)建仿真系統(tǒng)。模擬變電站二次回路運行狀態(tài)，計算正常、異常后的二次回路特征數(shù)據(jù)，為故障分析提供數(shù)據(jù)支持。模擬實際操作：二次回路中故障查找過程中的節(jié)點電壓測量，通過電壓測量判斷斷線位置；斷線仿真功能：模擬二次回路中的斷線情況，根據(jù)二次回路拓?fù)溥B接關(guān)系計算產(chǎn)生該類故障現(xiàn)象數(shù)據(jù)（節(jié)點電壓），為故障查找提供支撐數(shù)據(jù)。仿真測試系統(tǒng)架構(gòu)如圖7。

3.2二次回路異常仿真

（1）裝置自身異常自檢告警信息組：+5電源出錯、RAM出錯、EEPROM出錯、AD時序出錯、CPU登記出錯、定值自檢出錯、繼電器回路出錯。（2）外部輸入信號異常。（3）二次回路異常仿真。

回路故障，測控裝置產(chǎn)生的告警現(xiàn)象基本一樣。但是，二次回路的故障的原因是不一樣的，在對二次回路的組態(tài)展示方面不一樣。

二次回路斷線短路的拓?fù)浞治龊碗娫椿芈芬粯?，可以分析出回路各個元件的屬性參數(shù)，但是開路、短路、極性接反等缺算法；這種情況，被測設(shè)備工作正常，測控測到的直流數(shù)據(jù)異常，異常仿真時，只需對測控的量測值修改即可，監(jiān)控能夠?qū)α繙y值異常給予告警，這時候回路狀態(tài)也應(yīng)該處于異常狀態(tài)。排除故障的流程，首先查看被檢測的設(shè)備是否正常，再看二次回路仿真組態(tài)圖。異常啟動前，量測值的設(shè)置和拓?fù)潢P(guān)系的改變，通過組態(tài)界面來完成；異常產(chǎn)生前，提供拓?fù)溥\算，分析回路狀態(tài)，根據(jù)元件狀態(tài)、回路狀態(tài)、回路關(guān)聯(lián)的開入開出所設(shè)定的算法，執(zhí)行相關(guān)運算。根據(jù)運算結(jié)果進(jìn)行下步處理：各個元件的屬性，運算目的是便于學(xué)員查找問題分析，電阻分析，電壓分析，功能分析；回路及元件狀態(tài)，運算目的是把回路狀態(tài)傳給相關(guān)設(shè)備，相關(guān)元件傳給仿真系統(tǒng)；

4結(jié)語

二次回路監(jiān)測是設(shè)備狀態(tài)檢修重要組成部分，利用智能變電站二次智能設(shè)備（IED）如微機保護(hù)、測控等安全自動裝置的自檢信息，建立一整套確定二次回路實際狀況的監(jiān)控系統(tǒng)，來監(jiān)測保護(hù)設(shè)備的運行狀況，并以診斷回路行為來確定設(shè)備是否需要檢修，達(dá)到對二次設(shè)備的異常進(jìn)行提前預(yù)警，從而達(dá)到提高系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性的目的。

參考文獻(xiàn)

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