谢阳健
中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司 广西 南宁 530007
摘要：当前，智能变电站的建设数量不断增加，为智能电网的实现，奠定了坚实的基础。与以往传统的工作形式相对比可知，信息化的测控技术使继电保护得到了有效的调整和优化，不但使工作效率得到显著的提升，而且还能提升其运行的稳定性，节约大量人工成本和维修费用，提升了运行的经济性。本文主要分析了智能变电站继电保护二次回路在线监测及诊断有关的内容，可供参考。
关键词：智能变电站；继电保护；在线监测；故障诊断
1二次回路在线监测信息系统分析
1.1告警信息
告警信息中主要包括开关量异常告警、采样值以及装置异常告警等，其中采样值异常又包括SV链路中断、CT/PT断线、SV品质异常以及SV检修状态异常等；装置异常包括闭锁、失电告警等；开入量异常包括GOOSE链路中断、GOOSE检修不一致等。在二次回路中，一旦出现上述告警标识，应针对故障诊断以及状态进行评估，通过异常状态发生之前状态评估、异常发生之后的快速定位等方式，为运检人员提供更多有效的参考，以此为智能变电站的维护提供便利。
1.2运行状态信息装置
运行状态信息主要包括开关量信息、采样值、软硬件的自检信息等，其中自检信息又包括电源电压信息、通道光强、运行温度等。开关量信息、采样信息中包括差动电流、支路电流、主要开入量等。对于此类信息来说，对其进行监视和统计有利于为状态维修提供更多检修数据作为参考依据。而SV/GOOSE运行状态信息主要包括格式异常、报文状态信息两种。其中格式异常是指由于设备发生故障问题，致使SV/GOOSE出现报文残缺、乱码、过长等格式上的错误；而报文状态主要是指双AD一致性、幅值精度、相位精度等。
1.3保护动作
保护动作主要包括保护动作信号与动作出口信号两种，其中保护动作信号包括保护动作元件、保护启动；而动作出口信号中包括整组动作时间以及出口相别两种。
2在线监测与故障诊断系统的实现
2.1SV/GOOSE链路诊断
SV/GOOSE链路诊断原理在实际运行时，接收端设备处于设定的频率时，能够自动接收SV/GOOSE信号，若在此频率下没有接到信息，则系统会自动告警。GOOSE网用于间隔层和过程层设备之间的状态量与控制数据传输，保护装置与本间隔的智能终端之间采用GOOSE点对点通信方式。而SV网用于间隔层和过程层设备之间的采样值传输，保护装置与本间隔的合并单元之间也采用点对点的方式接入SV数据。也就是我们常说的“直采直跳”。由于各装置系统观测源相同，通过对接收装置系统观测源与接受装置链路监测对比分析，依据相应告警机制分析结果，能够快速定位故障。
2.2保护动作诊断
（1）双重化配置保护装置。通过对AB套保护装置动作行为的诊断，明确继电保护装置动作的一致性与正确性。在对内容进行检查的过程中，还用根据GOOSE中的开关量时间，对出口时间差进行计算，与保护动作元件进行对比分析，确保保护动作的正确性。
（2）单重化配置保护装置。在此种类型的保护装置中，对交流回路状态的监测是通过网络报文记录分析装置模拟量来实现的，通过对测控装置位置信号的对比，并且将模拟量的变化情况与保护动作逻辑相结合，对保护动作的正确性进行充分的验证。
（3）交流回路状态诊断。在对二次回路状态的在线监测过程中，可以采用网络报文记录的方式，对装置和继电保护装置采集的交流量进行诊断。
在智能变电站当中，通常采用双AD的方式进行采样，并且以双重化保护的方式，通过与继电保护中MMS中传送的双AD采样值进行对比来实现，如果二者之间的相对误差处于阈值的范围以内，则继电保护装置中将不会出现告警，双AD采样以及二次回路都处于正常的工作状态当中。如若相对误差超出了阈值范围，这时的继电保护装置将发出告警，并且有超过一套继电保护的交流回路将存在异常，并且将该装置所对应的二次回路也视为异常处理。通过与网络报文记录中的继电保护装置MMS与分析装置SV采样值进行对比能够看出，如果二者之间存在较小的差距，能够处于合理的范围以内，则两个系统将不会产生断链告警问题，二次采样回路也处于正常状态。而当保护装置与报文装置的采样值大于阈值范围时，但是继电采样回路处于正常状态，这时也会诊断为网络报文记录装置出现异常，并且将该装置所对应的二次回路也视为异常处理。
3继电保护二次回路故障诊断技术和在线监测的应用分析
3.1开关量输入二次回路状态检测
（1）保护接点动作型开入量二次回路状态检测。为确保继电保护设备动作的准确性，要引入相应的开关量进行分析，比如变压器保护动作接入电压闭锁。以断路器失灵保护案例进行分析，明确检测逻辑。在正常情况下，失灵保护启动开入量为0，当系统故障时，开入量为1，此时继电保护动作，能够实现故障切除。需要注意的是，当保护检测到开入量是1，并且时间＞10s，则判断此开入量与开关回路出现异常。基于此，在单套保护装置中，引入保护动作型开入量，按照超时判断逻辑，能够实现在线状态检测。
（2）双套保护设备开入量二次回路检测。对于此类装置，按照相关规范，其为开关量输入，二次回路接入要双重化配置。通常，相同间隔的2套保护，其对应开入量状态要保持相同。基于此，利用保护信息系统，对此装置采集的开入量进行状态采集与分析。如果二者状态未能相互对应，则能够诊断此开入二次回路异常。利用此检测方法，能够准确检测出各类异常状况，包括二次回路断线故障、接点粘连以及绝缘故障等，实现保护装置在线监测与诊断。
3.2断路器二次操作回路运行状态检测
智能变电站断路器二次操作回路，其主要是由智能操作终端以及智能操作箱等组成。保护主要通过网络监测手段，对二次操作回路，开展实时状态检测。按照继电保护状态检修相关规范与要求，依据状态评价结果，进行状态检修。由于跳合闸出口接点处于密封状态，难以获得其工作状态，采取传统的检测手段，难以实现快速精准检测。对于此问题，采用其它方式来取代原单接点动作方式，比如双接点串联方式，实现在线状态检测。利用继电保护二次回路在线监测与诊断技术，对智能变电站继电保护装置，进行运行状态检测，能够及时发现二次回路运行故障问题，在实际应用中发挥着积极的作用。
4结语
总之，相关部门应加强对在线检测与故障诊断系统的研究，使系统技术得到显著的提升，能够在报文监视告警信息传输的基础上，对其他相关告警信息进行准确的诊断，保障结果的有效性。
参考文献
[1]文继锋，盛海华，周强，等.智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用[J].电力工程技术，2015.
[2]高兆丽.智能变电站过程层故障诊断与状态评估技术研究[D].山东：山东大学，2015.
[3]汪希伟，李超，郭启伟，等.智能变电站继电保护状态监测与故障诊断系统研究[J].山东电力技术，2017.
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作者介绍：
谢阳健（1988.09.16-）；男；广西南宁；仫佬族；大学本科；工程师；配网设计师；研究方向：智能配电网；中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司。