摘 要：繼電保護系統(tǒng)在線監(jiān)測技術(shù)得到了較快的發(fā)展，在智能變電站中得到了較為廣泛的應(yīng)用。本文對繼電保護和電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測進行分析，對智能變電站繼電保護二次回路在線監(jiān)測展開探討。

關(guān)鍵詞：智能變電站;監(jiān)控技術(shù);繼電保護

隨著國家對電力系統(tǒng)建設(shè)的投入力度加大，智能變電站建設(shè)可以為繼電保護系統(tǒng)的運行狀態(tài)監(jiān)測和故障判斷創(chuàng)造了良好的條件，可以把傳統(tǒng)變電站采用二次電纜轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢赃M行狀態(tài)監(jiān)測的光纖通信網(wǎng)絡(luò)，在繼電保護裝置的自動化、智能化水平的提升，可以更好對電力設(shè)備關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息進行監(jiān)測，從而為繼電保護系統(tǒng)在線監(jiān)測打下了堅實的基礎(chǔ)。

1 繼電保護和電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測

變電站原來采用的繼電保護裝置可以形成正常和故障兩種狀態(tài)信息，變電站電力設(shè)備檢修所采用的模式為故障和定期檢修，智能變電站采取的繼電保護系統(tǒng)和電力設(shè)備可以實現(xiàn)不間斷的狀態(tài)監(jiān)測，從而獲取到關(guān)鍵電力設(shè)備的運行信息，采用通信的方式來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，智能變電站繼電保護監(jiān)測系統(tǒng)可以獲取到緩存數(shù)據(jù)，分析和判斷電力設(shè)備運行信息的規(guī)律，并把電力設(shè)備故障時輸出的模擬量信息進行結(jié)合，可以根據(jù)具體的數(shù)據(jù)信息來制定出合理的檢修方式。

1.1 繼電保護系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)測

為了更好地對智能變電站繼電保護運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，并把獲取到的數(shù)據(jù)進行綜合、系統(tǒng)地應(yīng)用，通過通信裝置把監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到計算機中，從而對繼電保護系統(tǒng)運行狀態(tài)進行分析和判斷。智能變電站中繼電保護裝置運行狀態(tài)輸出的運行信息主要有：（1）電源運行信息和電壓的輸出。（2）運行溫度信息，主要有繼電保護裝置過程控制層光纖通信接口的運行溫度、繼電保護裝置運行溫度。（3）光強信息，繼電保護裝置過程控制層光纖數(shù)據(jù)接口輸出光強、接收光強。（4）繼電保護系統(tǒng)運行統(tǒng)計信息，控制裝置針對對象的事件統(tǒng)計信息、設(shè)備的無故障運行時間、采樣值分析信息等。（5）系統(tǒng)自檢信息，主要是指監(jiān)測控制回路的自檢測信息和硬件運行信息。還有合并單元和智能終端運行時輸出的溫度、光強信息。

1.2 繼電保護系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)測信息傳輸模式

在實際應(yīng)用過程中，智能終端及合并單元為過程層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，數(shù)據(jù)信息分析和判斷功能是由站控層網(wǎng)絡(luò)完成的，所以，獲取到的繼電保護在線運行狀態(tài)信息無法直接上傳，可以應(yīng)用下述辦法來對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行上傳：（1）利用測控裝置完成數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換，在線監(jiān)測運行信息可以利用GOOSE、SV來形成報方，然后輸送給監(jiān)測控制裝置，獲取到具體報文信息后，按著數(shù)據(jù)報文規(guī)范要求把信息上傳到監(jiān)測系統(tǒng)。（2）采用網(wǎng)絡(luò)分析裝置來完成數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)，該裝置要以獲取到網(wǎng)絡(luò)過程層面?zhèn)鬏數(shù)脑诰€監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，對數(shù)據(jù)報文進行解析以后，可以經(jīng)過MMS報文來完成端口數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)?？梢园褍煞N數(shù)據(jù)上傳方式結(jié)合起來，繼電保護狀態(tài)信息都在使用過程中生成的，針對數(shù)據(jù)突變可能性不大的信息，數(shù)據(jù)采集的周期可以適當(dāng)延長，不需要高傳輸速率的數(shù)據(jù)傳輸方式。

2 繼電保護二次回路在線監(jiān)測

光纖數(shù)據(jù)信息傳送方式取替了原來屏蔽電纜傳輸模擬量的辦法，在線監(jiān)測系統(tǒng)在正常條件下，數(shù)據(jù)信息的交互可以用來判斷通信邏輯及通斷情況，不再采用定檢的辦法來進行校驗，二次回路監(jiān)測主要針對邏輯網(wǎng)絡(luò)鏈路和物理鏈路的運行狀態(tài)進行分析。

2.1 物理鏈路通信在線監(jiān)測

為了可以對二次回路物理鏈路通信狀態(tài)進行有效的監(jiān)測，應(yīng)該對過程層繼電保護設(shè)備的物理鏈路拓撲結(jié)構(gòu)信息進行深入的了解，不管應(yīng)用組網(wǎng)通信辦法，還是點對點通信模式，可以把繼電保護過程層通信視作發(fā)送和接收方的通信鏈路。光纖通信鏈路主要由接收方數(shù)據(jù)端口、發(fā)送方數(shù)據(jù)端口和點對點光纖構(gòu)成。采用光纖鏈路進行二次回路監(jiān)視，通信狀態(tài)的監(jiān)視需在接收方實現(xiàn)，如果光纖鏈路存在異常，則無法得到有效的數(shù)據(jù)信息，可以推斷出光纖鏈路產(chǎn)生問題，但不能準(zhǔn)確定位是發(fā)送方、接收方還是鏈路存在異常。為了更好地實現(xiàn)對光纖鏈路運行狀態(tài)監(jiān)視，數(shù)據(jù)信息接收裝置應(yīng)該對異常信息進行準(zhǔn)確的識別，需要從數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備角度進行定義。

過程層繼電設(shè)備光纖數(shù)據(jù)發(fā)送存在問題多是由于裝置運行存在問題，或者是因為插件異常運行引起的，智能變電站很多的繼電保護設(shè)備都會形成鏈路異常信號。智能變電站二次回路在線監(jiān)測可以全面處理所有鏈路的異常警報信息，并結(jié)合通信拓撲結(jié)構(gòu)方式，來推斷出出現(xiàn)故障的可能性，從而準(zhǔn)確定位在那個環(huán)節(jié)中出現(xiàn)運行故障。

2.2 邏輯鏈路通信在線監(jiān)測

智能變電站不但需要對物理鏈路通信實現(xiàn)在線監(jiān)測，還需要對過程層通信內(nèi)容是否有效過程地在線監(jiān)測，從而保證實際繼電保護裝置生效過程層通信參數(shù)設(shè)置和SCD集成保持相符。根據(jù)國際通用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求，過程層GOOSE與SV進行數(shù)據(jù)信息交互時，需要完成通信數(shù)據(jù)、配置參數(shù)方面的交互，這就為邏輯鏈路通信實時監(jiān)測打下了良好的基礎(chǔ)。采用GOOSE、SV報文交換采用單一的標(biāo)識，如何完成交互會在SCD文件中做出規(guī)定。

當(dāng)前，主要的制造商都可以實現(xiàn)對GOOSE及SV參數(shù)設(shè)置的在線核對，如果存在發(fā)送和接收不一致時會形成報警信息，把此作為前提來驗證發(fā)送參數(shù)設(shè)置及SCD集成設(shè)置能否相符，在邏輯性方面來判斷SCD集成設(shè)置、發(fā)送和接收設(shè)置是否一致。

3 結(jié)語

做好智能變電站繼電保護狀態(tài)監(jiān)測，可以更好地發(fā)揮出電力設(shè)備的性能，避免較長時間的停電。減少電氣故障發(fā)生的可能性，更好地提升智能變電站供電可靠性，企業(yè)的經(jīng)濟效益也會進一步提升，在線監(jiān)測技術(shù)值得大范圍推廣。

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作者簡介：周虎（1986-），河北保定人，本科，助理工程師，研究方向：電子技術(shù)。