摘要：隨著智能電網的快速發(fā)展，智能錄波器的功能也在逐步完善。智能錄波器具有集成化、數字化、智能化的優(yōu)點，集成了故障錄波、網絡記錄分析、二次系統可視化、智能運維等功能。鑒于此，依托智能錄波器為執(zhí)行主體提出了一種遠方不停電傳動的功能應用，能夠減少運行維護人員和繼電保護專業(yè)人員的工作成本，提高設備的精細化管理水平。

關鍵詞：智能錄波器；智能運維；遠方不停電傳動

中圖分類號：TM774 " "文獻標志碼：A " "文章編號：1671-0797（2023）02-0009-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2023.02.003

0 " "引言

隨著智能電網建設的飛速發(fā)展，對于故障診斷和恢復具有重要參考作用的故障錄波器也展現出許多的新特征，因此研究適用于智能變電站的故障錄波裝置具有重要的實踐價值[1]。智能錄波器是一種可同時應用于智能變電站和常規(guī)變電站，集成了故障錄波、網絡記錄分析、二次系統可視化、智能運維、遠方傳動功能的設備，由管理單元與采集單元組成[2]。管理單元由錄波文件分析、網絡報文分析及結果展示、二次系統可視化、智能運維、遠方不停電傳動5個功能模塊組成，其中二次系統可視化功能模塊包含二次設備狀態(tài)在線監(jiān)視、二次虛回路在線監(jiān)視、二次過程層光纖回路在線監(jiān)視、二次回路故障診斷定位等功能；智能運維功能模塊包含變電站配置文件管控、二次檢修輔助安措、定值管理、故障信息管理和綜合分析等功能[3]。

1 " "二次回路可視化

二次回路可視化包括虛回路可視化、實回路可視化和虛實回路可視化。

虛回路可視化通過間隔層和裝置層的虛回路圖分層展示裝置、檢修壓板、虛端子、虛回路、與虛端子關聯的軟壓板等信息。檢修壓板和軟壓板狀態(tài)可實時顯示，虛回路鏈路狀態(tài)可通過虛回路連接線的顏色實時顯示。

實回路可視化通過變電站層、間隔層和裝置層的網絡端口連接圖分層展示裝置、交換機、端口、網絡連接線等信息。實回路鏈路狀態(tài)可通過網絡連接線的顏色實時顯示。

實回路可視化與虛回路可視化可建立關聯，通過實回路光纖連接線，進一步進行光纖傳輸的虛端子的虛回路可視化，實現可視化分層展示。

虛實回路可視化通過間隔層和裝置層的虛實回路圖分層展示裝置、檢修壓板、虛端子、虛回路、實回路及交換機、與虛端子關聯的軟壓板等信息。檢修壓板和軟壓板狀態(tài)可實時顯示，虛回路鏈路狀態(tài)可通過虛回路連接線的顏色實時顯示。

2 " "保護校核

保護校核有兩種校核方式，一種是主動校核，另一種是自動校核。主動校核是在系統操作界面或主站召喚定值區(qū)號、定值、版本或CRC時，主動校核保護上送的定值區(qū)、定值、版本或CRC與歷史庫中保存的相應值是否一致，如果不一致則發(fā)送相應的改變告警信息。自動校核是按照所配置的校核策略自動召喚保護的定值區(qū)、定值、版本或CRC，校核召喚上來的定值區(qū)、定值、版本或CRC與歷史庫中保存的相應值是否一致，如果不一致則發(fā)送相應的改變告警信息。

保護校核當前定值區(qū)號的基準值為上次召喚當前定值區(qū)，定值的基準值有上次召喚定值或定值單供選擇，版本的基準值有上次召喚版本或配置的標準版本供選擇，CRC的基準值有上次召喚CRC或從模型中獲取的標準CRC供選擇。

3 " "二次設備智能診斷

系統實現如下智能診斷功能，并生成智能診斷報告。

3.1 " "同源數據比較

（1）模擬量不一致告警；

（2）開關量不一致告警；

（3）開關量相同告警；

（4）開關量和模擬量不一致告警。

3.2 " "保護數據約束

設計保護數據約束關系表，判斷保護內存在約束關系的數據是否符合設定的范圍，超過閾值則進行告警。

（1）三相數據不平衡告警；

（2）多源數據運算不平衡告警。

3.3 " "頻繁告警

告警策略可修改，將告警按嚴重告警、重要告警、一般告警分類，頻繁告警的時間段和次數按不同分類設置。

裝置滿足頻繁告警條件，給主站發(fā)送頻繁告警信息。

3.4 " "模擬量越限預警

裝置滿足模擬量越限條件，給主站發(fā)送模擬量越限預警信息。

3.5 " "定值區(qū)改變告警

收到保護校核的定值區(qū)改變信息，給主站轉發(fā)裝置定值區(qū)改變告警，并將具體定值區(qū)改變前后定值區(qū)保存到智能診斷報告中。

3.6 " "定值改變告警

收到保護校核的定值改變信息，給主站轉發(fā)裝置定值改變告警，并將具體定值改變前后定值保存到智能診斷報告中。

3.7 " "保護版本改變告警

收到保護校核的保護版本改變信息，給主站轉發(fā)裝置保護版本改變告警，并將保護版本改變前后版本保存到智能診斷報告中。

3.8 " "CRC改變告警

收到保護校核的CRC改變信息，給運維主站轉發(fā)裝置CRC改變告警，并將裝置配置CRC改變前后值保存到智能診斷報告中。

4 " "遠方不停電技術的實現

遠方不停電技術是基于智能錄波器實現的，原理如圖1所示。智能錄波器通過DL/T 860 MMS與站控層保護裝置和測控裝置通信，可以獲取到保護裝置和測控裝置的所有信息，其中包括與遠方傳動相關的位置信息、狀態(tài)信息以及做判斷所需的電壓/電流采樣、開入、壓板、定值等信息。智能錄波器可以把相關信息直接傳送給主站，同時把自身診斷分析的結果以報告方式傳給主站。智能錄波器本地可以發(fā)起不停電傳動，也在信息傳輸上支持主站發(fā)起的不停電傳動。

主站通過主子站IEC 61850規(guī)約接入智能錄波器。當從主站端發(fā)起遠方不停電傳動時，主站通過從智能錄波器獲取的預判報告（包含保護重合閘充電狀態(tài)、開關位置、運行區(qū)定值、告警狀態(tài)等）確認保護裝置具備安全出口條件后，針對保護裝置下發(fā)遠方不停電傳動控制令；傳動結束，接收到智能錄波器發(fā)來的報告生成信號后，從智能錄波器調取傳動報告。

4.1 " "本地發(fā)起的遠方不停電傳動報告上傳

文件傳輸方式：智能錄波器或子站自身模型增加“遠方不停電傳動完成”信號，主站收到該信號后，可以主動通過文件服務召喚報告，“遠方不停電傳動完成”信號時間和報告的時間一致。主站也可以通過召喚文件列表再召喚文件的方式，手動調用站端的報告。

智能錄波器管理單元模型增加“遠方不停電傳動完成”信號模型如表1所示。

當智能錄波器本地發(fā)起遠方不停電傳動時，信息判斷和報告生成都在變電站端，智能錄波器需把生成的遠方不停電定檢報告發(fā)給主站。如表2所示，遠方不停電定檢報告功能碼為09。

主站按照時間段查詢傳動報告文件列表，查詢命令格式為：起始時間_結束時間/STAT/*09*，如20210301081012_20210302081012/STAT/*09*。

4.2 " "對主站端發(fā)起遠方不停電傳動的通信支持

當主站發(fā)起遠方不停電傳動時，主站需要智能錄波器或控制型子站支持的通信信息如下。

4.2.1 " "預判所需信息的獲取

主站端需要掌握保護和回路的狀態(tài)，以支撐對保護是否具備不停電傳動條件的判斷。判斷所需的信息包括：保護裝置的電壓/電流采樣、開入、壓板、定值、告警等信息。主站通過從智能錄波器調取傳動預判信息文件來獲得這些信息，智能錄波器收到主站發(fā)來的調取傳動預判信息文件命令時，生成文件，傳送給主站。

傳動預判信息文件名格式定義為“TEST_CONDITION_

裝置名.xml”，其中裝置名為保護的IEDNAME，內容格式定義如表3所示。

lt;TESTgt;為xml文件的根節(jié)點，一級節(jié)點為lt;IEDgt;節(jié)點（IED信息段），lt;IEDgt;節(jié)點包含lt;Statusgt;節(jié)點（傳動狀態(tài)預判信息段）。

4.2.2 " "控制命令的下發(fā)及相關響應信息的獲取

當主站判斷智能錄波器上送的傳動預判信息文件的各種信息均正常，具備進行不停電操作條件后，主站將發(fā)起傳動命令的下發(fā)。傳動命令以遙控命令下發(fā)，智能錄波器本身支持遙控操作，并且保護裝置的模型中也有相應的控點，因此本步驟無須單獨做開發(fā)工作。

主站下發(fā)了傳動命令后，智能錄波器將命令傳遞給保護裝置，保護裝置對智能終端發(fā)出跳閘命令，并短時發(fā)出重合命令，保護的跳合閘命令和智能終端的跳合閘返校信息均為GOOSE。遠方不停電傳動過程中，保護還會上送有關的MMS信號，有些GOOSE信號也會經測控訂閱后MMS轉發(fā)。

4.2.3 " "傳動文件的獲取

主站執(zhí)行傳動命令成功后，由智能錄波器生成完整的遠方不停電傳動報告，并給主站發(fā)送“遠方不停電傳動完成”信號。主站根據“遠方不停電傳動完成”信號直接召喚本次遠方傳動的遠方不停電傳動報告文件，根據報告內容展示傳動結果。

盡管智能錄波器采集單元能采集過程層信息，但是具體的GOOSE信息目前無法上送主站，而且對于無采集單元的控制型子站也采集不到過程層信息，因此在無GOOSE信號的前提下，需要基于站控層的MMS信號來診斷執(zhí)行的遠方不停電傳動結果并生成相應報告。

5 " "結語

智能錄波器是智能變電站采集單元的錄波及網絡報文分析管理和繼電保護的運行維護管理系統，主要實現對采集單元的錄波及網絡報文進行管理分析，對繼電保護的在線監(jiān)視、智能巡檢、智能診斷評估及故障信息進行收集及分析處理，對二次回路進行在線監(jiān)視及故障定位，以直觀的可視化方式將這些信息展現給變電站運行維護人員，并將相關信息上送主站系統，供檢修和繼電保護專業(yè)人員查詢分析使用。同時，可以基于這些信息對保護裝置進行遠方不停電傳動，減少運行維護人員和繼電保護專業(yè)人員的工作成本，提高設備的精細化管理水平。智能錄波器的應用，有力地支撐了變電站運維體系，極大地替代了人工巡檢、運維工作，有效減少了故障處理時間，大大提高了變電站的運行穩(wěn)定性[4]。

[參考文獻]

[1] 王帥.智能變電站故障錄波器的設計[D].北京：華北電力大學，2015.

[2] 陳滔.基于智能錄波器的二次系統在線監(jiān)測技術在500 kV智能變電站的應用實例分析[J].農村電氣化，2022（3）：38-42.

[3] 常風然，蕭彥，張洪，等.智能變電站錄波方案的探索與實踐[J].電力自動化設備，2011，31（1）：109-112.

[4] 王堃，何維，黃崗，等.智能錄波器的應用[J].農村電氣化，2021（2）：72-73.

收稿日期：2022-09-17

作者簡介：李秋如（1991—），女，廣東人，工程師，研究方向：電力系統繼電保護。