李文娟 張 棋

（國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司檢修公司，湖北 武漢 430050）

0 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，智能變電站繼電保護(hù)中的地位和作用得到顯著的提升。與以往傳統(tǒng)的工作形式相對(duì)比可知，信息化的測(cè)控技術(shù)使繼電保護(hù)得到了有效的調(diào)整和優(yōu)化，不但使工作效率得到顯著的提升，而且還能夠極大地提升其運(yùn)行的穩(wěn)定性，節(jié)約了大量的人工成本和維修費(fèi)用，提升了運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

1 二次回路在線監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)

二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息主要包括以下幾個(gè)方面，即裝置自檢信息、GOOSE/MMS鏈路異常信號(hào)。根據(jù)二次回路在線監(jiān)測(cè)和故障診斷方面的需求，與智能變電站中不同類型設(shè)備特征相結(jié)合，能夠?qū)⒃诰€監(jiān)測(cè)裝置劃分為以下幾方面內(nèi)容，即告警信號(hào)信息、運(yùn)行狀態(tài)信息、保護(hù)動(dòng)作信息等。

1.1 告警信息

告警信息中主要包括開關(guān)量異常告警、采樣值、裝置異常告警等，其中采樣值異常又包括SV鏈路中斷、SV品質(zhì)異常、CT/PT斷線、SV檢修狀態(tài)異常等；裝置異常包括閉鎖、失電告警等；開入量異常包括GOOSE鏈路中斷、GOOSE檢修不一致等等。在二次回路當(dāng)中，一旦出現(xiàn)上述告警標(biāo)識(shí)，應(yīng)針對(duì)故障診斷以及狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，通過異常狀態(tài)發(fā)生之前狀態(tài)評(píng)估、異常發(fā)生之后的快速定位等方式，為運(yùn)檢人員提供更多有效的參考，以此為智能變電站的維護(hù)提供便利。

1.2 運(yùn)行狀態(tài)信息

裝置運(yùn)行狀態(tài)信息主要包括開關(guān)量信息、采樣值、軟硬件的自檢信息等，其中自檢信息又包括電源電壓信息、通道光強(qiáng)、運(yùn)行溫度等。開關(guān)量信息、采樣信息中包括差動(dòng)電流、支路電流、主要開入量等。對(duì)于此類信息來說，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視和統(tǒng)計(jì)有利于為狀態(tài)維修提供更多檢修數(shù)據(jù)作為參考依據(jù)。而SV/GOOSE運(yùn)行狀態(tài)信息主要包括格式異常、報(bào)文狀態(tài)信息兩種。其中格式異常是指由于設(shè)備發(fā)生故障問題，致使SV/GOOSE出現(xiàn)報(bào)文殘缺、亂碼、過長(zhǎng)等格式上的錯(cuò)誤；而報(bào)文狀態(tài)主要是指雙AD一致性、幅值精度、相位精度等。

1.3 保護(hù)動(dòng)作

保護(hù)動(dòng)作主要包括保護(hù)動(dòng)作信號(hào)與動(dòng)作出口信號(hào)兩種，其中保護(hù)動(dòng)作信號(hào)包括保護(hù)動(dòng)作元件、保護(hù)啟動(dòng)；而動(dòng)作出口信號(hào)中包括整組動(dòng)作時(shí)間以及出口相別兩種。

2 二次回路信息采集方案

在線監(jiān)測(cè)信息中的信息主要來源于網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄，由于過程層與站控層當(dāng)中報(bào)文的數(shù)量眾多，其中包括眾多冗余信息，占用了較大的內(nèi)存，為數(shù)據(jù)網(wǎng)的調(diào)度帶來較大的壓力。為了提升在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的效率，通常在站端裝置獲取到信息之后，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾、關(guān)聯(lián)和篩選處理。根據(jù)系統(tǒng)的具體需求，可以將在線監(jiān)測(cè)信息分為3種，即穩(wěn)態(tài)信息、暫態(tài)新信息、狀態(tài)文件，由字面意思便能夠看出，穩(wěn)態(tài)信息主要是記錄一些長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)信息，包括溫度、濕度、光照、電壓電流等；暫態(tài)信息主要是記錄一些鏈路中隨時(shí)出現(xiàn)的重要警告，包括回路斷鏈等，通過裝置將該時(shí)刻的APPID所對(duì)應(yīng)的鏈路信息進(jìn)行整合以后，所形成的文件信息。狀態(tài)文件主要為鏈路監(jiān)測(cè)過程中能夠?qū)崟r(shí)通斷的文件。

在具體應(yīng)用的過程中，根據(jù)一定的時(shí)間間隔定時(shí)將穩(wěn)態(tài)文件、狀態(tài)文件傳達(dá)到網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析裝置中，如若站控層中存在重要告警數(shù)據(jù)，并且變化量大于5%時(shí)，需要主動(dòng)將暫態(tài)文件傳輸進(jìn)去。二次回路故障診斷系統(tǒng)將針對(duì)傳輸上來的信息，對(duì)信息進(jìn)行分析和診斷，挖掘出統(tǒng)計(jì)分析狀態(tài)信息的長(zhǎng)期變化規(guī)律，并且針對(duì)裝置的異常評(píng)估其健康狀態(tài)，做出相應(yīng)的診斷決策。

3 在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 GOOSE鏈路診斷

對(duì)于過程層GOOSE信號(hào)來說，在一定時(shí)間內(nèi)設(shè)備沒有接收到有效的GOOSE信息時(shí)，將發(fā)出告警。例如，當(dāng)繼電保護(hù)裝置鏈路發(fā)生異常反應(yīng)時(shí)，導(dǎo)致繼電裝置難以正常運(yùn)行，將通過站控層MMS將鏈路斷線的告警信息傳輸其中，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄裝置將對(duì)告警報(bào)文進(jìn)行記錄和獲取。

對(duì)于網(wǎng)采、網(wǎng)跳來說，由于各個(gè)裝置中的系統(tǒng)觀測(cè)源一致，可以對(duì)發(fā)送方與接收方的鏈路進(jìn)行對(duì)比，按照各裝置中輸送的鏈路報(bào)警報(bào)文便能夠?qū)Ξ惓ｆ溌愤M(jìn)行定位。對(duì)于直采回路來說，與網(wǎng)采的端口存在區(qū)別，難以對(duì)鏈路進(jìn)行對(duì)比監(jiān)視，因此很難對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行具體的定位，但是可以采用預(yù)先配置的方式，將全部可能產(chǎn)生故障的點(diǎn)羅列出來，同時(shí)對(duì)其他二次設(shè)備的網(wǎng)采情況進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)而明確各個(gè)故障點(diǎn)出現(xiàn)故障的概率，直跳回路中由于不能與其他相關(guān)信息進(jìn)行對(duì)比，則只能夠通過繼電保護(hù)裝置中的告警對(duì)鏈路的故障進(jìn)行定位。

3.2 保護(hù)動(dòng)作診斷

3.2.1 雙重化配置保護(hù)裝置

通過對(duì)AB套保護(hù)裝置動(dòng)作行為的診斷，明確繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的一致性與正確性。在對(duì)內(nèi)容進(jìn)行檢查的過程中，還用根據(jù)GOOSE中的開關(guān)量時(shí)間，對(duì)出口時(shí)間差進(jìn)行計(jì)算，與保護(hù)動(dòng)作元件進(jìn)行對(duì)比分析，確保保護(hù)動(dòng)作的正確性。

3.2.2 單重化配置保護(hù)裝置

在此種類型的保護(hù)裝置中，對(duì)交流回路狀態(tài)的監(jiān)測(cè)是通過網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析裝置模擬量來實(shí)現(xiàn)的，通過對(duì)測(cè)控裝置位置信號(hào)的對(duì)比，并且將模擬量的變化情況與保護(hù)動(dòng)作邏輯相結(jié)合，對(duì)保護(hù)動(dòng)作的正確性進(jìn)行充分的驗(yàn)證。

3.3 交流回路狀態(tài)診斷

在對(duì)二次回路狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)過程中，可以采用網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄的方式，對(duì)裝置和繼電保護(hù)裝置采集的交流量進(jìn)行診斷。在智能變電站當(dāng)中，通常采用雙AD的方式進(jìn)行采樣，并且以雙重化保護(hù)的方式，通過與繼電保護(hù)中MMS中傳送的雙AD采樣值進(jìn)行對(duì)比來實(shí)現(xiàn)，如若二者之間的相對(duì)誤差處于閾值的范圍以內(nèi)，則繼電保護(hù)裝置中將不會(huì)出現(xiàn)告警，雙AD采樣以及二次回路都處于正常的工作狀態(tài)當(dāng)中。如若相對(duì)誤差超出了閾值范圍，這時(shí)的繼電保護(hù)裝置將發(fā)出告警，并且有超過一套繼電保護(hù)的交流回路將存在異常，并且將該裝置所對(duì)應(yīng)的二次回路也視為異常處理。

通過與網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄中的繼電保護(hù)裝置MMS與分析裝置SV采樣值進(jìn)行對(duì)比能夠看出，如若二者之間存在較小的差距，能夠處于合理的范圍以內(nèi)，則兩個(gè)系統(tǒng)將不會(huì)產(chǎn)生斷鏈告警問題，二次采樣回路也處于正常狀態(tài)。而當(dāng)保護(hù)裝置與報(bào)文裝置的采樣值大于閾值范圍時(shí)，但是繼電采樣回路處于正常狀態(tài)，這時(shí)也會(huì)診斷為網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄裝置出現(xiàn)異常，并且將該裝置所對(duì)應(yīng)的二次回路也視為異常處理。

結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變電站與信息技術(shù)之間的融合逐漸加深，傳統(tǒng)的二次回路終將被通信網(wǎng)絡(luò)所取代，繼電保護(hù)的二次設(shè)備也將朝著網(wǎng)絡(luò)化、信息化的方向發(fā)展，使繼電保護(hù)得到了有效的調(diào)整和優(yōu)化，不但使工作效率得到顯著的提升，而且還能夠極大地提升其運(yùn)行的穩(wěn)定性，節(jié)約了大量的人工成本和維修費(fèi)用，提升了運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。因此，相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)在線檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的研究，使系統(tǒng)技術(shù)得到顯著的提升，能夠在報(bào)文監(jiān)視告警信息傳輸?shù)幕A(chǔ)上，對(duì)其他相關(guān)告警信息進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷，保障結(jié)果的有效性。