孫世賢

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

摘 要：該文對(duì)智能變電站繼電保護(hù)二次回路在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)框架進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，分析了在線檢測(cè)信息技術(shù)，闡述了信息采集方案的內(nèi)容，針對(duì)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷原理進(jìn)行了深入研究，對(duì)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(cè)與故障診斷技術(shù)質(zhì)量，提高智能變電站運(yùn)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(cè) 故障診斷

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(hào)也不再進(jìn)行使用，更多的選擇數(shù)字信號(hào)，將所有二次設(shè)備基于網(wǎng)絡(luò)連接在一起，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)。但是目前在線監(jiān)測(cè)需要技術(shù)人員從網(wǎng)絡(luò)報(bào)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?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄的數(shù)據(jù)量非常大，嚴(yán)重影響了對(duì)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(wú)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(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 智能變電站繼電保護(hù)二次回路在線監(jiān)測(cè)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(cè)與故障診斷系統(tǒng)框架如圖1所示，整個(gè)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(bào)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(shí)用簡(jiǎn)單原則。該系統(tǒng)選擇將網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析裝置跟繼電保護(hù)設(shè)備通過(guò)線路有效連接在一起，對(duì)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(cè)與故障診斷裝置。

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

2 在線監(jiān)測(cè)信息分析

2.1 裝置運(yùn)行狀態(tài)信息

裝置運(yùn)行狀態(tài)信息主要有三方面內(nèi)容：第一個(gè)方面為軟硬件自檢信息，主要監(jiān)測(cè)裝置在運(yùn)行過(guò)程中的溫度、光強(qiáng)以及電源電壓等信息。第二個(gè)方面為采樣值，包含了各個(gè)支路電流、差動(dòng)電流等信息。第三個(gè)方面為開關(guān)量，主要對(duì)重要的開入量狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，能夠?yàn)橹蟮臋z修提供基本技術(shù)資料以及依據(jù)。

2.2 保護(hù)動(dòng)作信息

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

2.3 告警信號(hào)信息

告警信號(hào)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(shí)，可以快速、準(zhǔn)確地對(duì)故障進(jìn)行診斷，評(píng)估其運(yùn)行狀態(tài)，為檢修人員之后的檢修提供重要的參考價(jià)值，方便智能變電站的維修。

3 在線監(jiān)測(cè)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(huì)接收到SV/GOOSE所發(fā)來(lái)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(gè)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)告警。在網(wǎng)采、網(wǎng)跳回路方面，因?yàn)楦鱾€(gè)裝置的系統(tǒng)觀測(cè)源是一樣的，可以對(duì)系統(tǒng)觀測(cè)源和各個(gè)接收裝置的鏈路監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行對(duì)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?yàn)榕c網(wǎng)采SV端口不一致，不能進(jìn)行鏈路的對(duì)比分析，增加了對(duì)故障點(diǎn)的定位難度，需要將可能出現(xiàn)的故障點(diǎn)一一列舉出來(lái)，再與網(wǎng)采回路情況相結(jié)合，分析各個(gè)故障點(diǎn)出現(xiàn)的概率，最終找到故障點(diǎn)。

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(cè)時(shí)，可以選擇將網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析裝置與繼電保護(hù)裝置結(jié)合在一起，對(duì)所采集的信息進(jìn)行綜合對(duì)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(guò)將兩種裝置的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)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(guò)額定范圍，并且繼電保護(hù)裝置并未有發(fā)出異常信號(hào)，那么很可能有一套繼電保護(hù)交流回路有異常現(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(dòng)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(cè)時(shí)，選擇將單重化配置保護(hù)裝置與網(wǎng)絡(luò)報(bào)文模擬量進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)比所監(jiān)測(cè)位置信號(hào)，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(dòng)作邏輯與模擬量的實(shí)際變化情況結(jié)合在一起，最終對(duì)整個(gè)保護(hù)動(dòng)作的準(zhǔn)確性進(jìn)行分析。

（2）雙重化配置保護(hù)裝置。

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

4 結(jié)語(yǔ)

要想實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)繼電保護(hù)二次回路的在線監(jiān)測(cè)和故障診斷分析功能，就必須對(duì)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(cè)與故障診斷技術(shù)的容錯(cuò)性以及適用性，提高在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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