尹巧娜1 张芳芳2
1国网山东省电力公司阳谷县供电公司 山东省聊城市 252300
2聊城华昌实业有限责任公司阳谷工程分公司 山东省聊城市 252300
摘要：目前，我国的智能化建设的发展迅速，智能变电站的二次设备高度网络化，其运行状态的研判不同于常规变电站，本文提出了一种依托多参信息协同考量的继电保护二次回路在线监测及故障诊断的方法框架。经由对采样值（SV）、面向通用对象的变电站事件、制造报文规范报文的攫取和综析，研究表征过程层和站控层链路不正常的信息特征，提出区判SV、面向通用对象的变电站事件网络断链、数据异常的预警方略。对于继电保护装置，给出了覆盖二次回路、采样值、开关量等诸多层面的在线监测和故障定位策略。本文研究立足智能站现有设备配置，不但经济性优异，还扩展了适用性和容错性，对于改善当下智能变电站二次运维有着重要的借鉴意义。
关键词：继电保护；二次回路；智能变电站；设计实现
引言
继电保护系统是构成电力系统的重要内容，它的二次回路在运行中容易受环境与人的因素影响，从而增加整个系统的故障率。而智能变电站的出现，由于通信网络代替了二次回路直接降低了二次回路的故障率。相关人员客观评价二次回路运行时，利用智能变电站传输、获取信息数据，及时找出故障，保证二次回路安全运行。
1智能变电站继电保护系统潜在问题的诊断
1.1隐蔽故障问题的检测与诊断
静止状态的隐蔽问题检测。通过对电力网络系统分析可知，与继电保护系统相关的数据均有参考价值，这些数据是检测与诊断继电保护装置，系统了解是否存在安全威胁的重要支撑。比如对变压器或其它电力线路系统信息采集，能诊断电力设备是否存在隐藏问题。在检测与诊断中，尽量选择同步与实时的数据信息，进一步提高数据的精确性。电力系统测量回路的潜在问题。智能变电站继电保护系统需从多个方面实现回路测量，其中包括多线路模拟开关与变送器等。在测量过程中，任何部件出现问题都容易引起继电保护系统电力运行数据的差异，从而产生检测错误。
1.2继电保护测量数据的检测与诊断
运动状态的故障检测和诊断技术。智能变电站继电保护装置形成了彼此互补的相邻线路部件。可以通过不同的继电保护系统得到的差异化的数据测量信息，实现相关的逻辑推理，准确评估每个装置，从而检测潜在问题，提出有效的解决措施。继电保护装置运作时测量值发生改变。电力各个线路保护系统若出现相同的数据信息故障，必定产生较强的关联性。另外，电力系统的不同继电保装置也会彼此影响，如此便有利于及时发现继电保护系统隐藏的问题。计算测量部分问题。计算与测量部分是对继电保护系统数据综合处置，这部分信息紧密联系着继电保护装置的所有部件，故提高测量与计算这部分部件的可靠性可以避免该环节出现问题，从而保障继电保护系统安全运行。
2智能变电站继电保护二次回路的实施
对２２０ｋＶ输变电工程智能变电站继电保护二次回路进行设计，在进行设备布置时，保护装置要配置相应的保护柜及面柜，２２０ｋＶ输变电工程采用２面保护柜，母线保护采用２台面柜。控制电缆采用多芯控制电缆，具有一定数量的备用线芯，可以保障电缆的工作，电缆的线芯满足控制回路电流的要求。二次回路中保护设备的选取要满足自动运行的要求，２２０ｋＶ输变电工程配置不同原理作用的保护装置２套，保障独立的保护功能，并且２套装置之间不存在相互干涉的情况，２套保护装置分别配置相应的合并单元，采用共同的电流互感器二次绕组电路接入母线保护电路。控制信号设备的选择依据电路的设计参数进行，继电器电压为母线电压的１．１倍，保证电流的工作范围。智能终端断路器配置２套，保证站控层继电保护设备的通信，相互之间采用网络交换机进行数据的传输。
对于控制电缆的选择，要采用铜芯导线，采用多芯电缆，并且具有一定数量的备用线芯，依据电路设计的电流值对控制电缆的线芯规格进行合理的选择。端子排要具有良好的防潮性能，可以稳定地运行，在进行安装时，核对端子排的接线及与外围设备的连接状态，端子箱、控制柜等直流与交流电路的连接，不得连接在同一端子排上，端子排的连接是继电保护二次回路发挥作用的重要保证，在进行接线时，严格依据设计图施工，并做好相应的标识。信号设备是继电保护二次回路的重要设备，反映二次回路的运行效果，对于信号设备的选取，要综合分析额定电压、电流及操作频次等参数。控制开关的参数要符合二次回路的运行需求，继电器的选择要结合母线电压及跳闸电流等进行选择，电压线圈的电流参数要控制在母线电压以内，并且依据串联的方式配置相应的电阻，设定相应的电阻值。变电站存在终瓦斯保护回路时，进行相应信号继电器的设置，要保证继电器的电压等于相应直流母线的额定电压值，若采用相应的电阻来代替信号继电器，则要严格设定电阻的参数值。
3优化措施分析
3.1保护动作诊断原理
（1）双重化配置保护装置严格检查AB套保护装置操作，进一步获得正确的继电保护装置动作，突出其时间性。按GOOSE的开关量时间准确计算时间差，对比动作元件在保护过程中的特点，系统了解保护动作是否正确。（2）单重化配置保护装置模拟单重化配置的保护装置与网络报文记录分析装置，综合进行对比，从而对交流回路科学监测，系统比较由以上装置获得的信号，全方位掌握开关量回路的运行状态。同时，对变化的模拟量以及单重化保护操作逻辑有效融合，判断保护动作是否正确。二次回路故障诊断中迅速定位二次回路故障是主要内容。当前的智能变电站二次回路中，存在很多的光纤通道与光交换设备，故障诊断系统对通道异常情况快速定位，明确是否在保护装置、交换设备、某段光纤等出现了故障，如此节省了查找二次系统故障的时间，从而稳定供电。基于全站网络报文、二次设备状态监测信息、交换设备的网络数据，综合全站的网络构架、SCD配置、物理端口等，准确定位通道发生故障的部位。
3.2交流回路层面
实现二次回路交流量在线监测的总体方针是将网络报文记录装置和继保设备采集的交流量作比对分析。具体如下：①对继保设备经由MMS上传的双AD采样值和双重化保护的两套采样值进行比较，若差值不越限且无继保采样告警，则认为双AD采样或者双重化保护的交流二次回路无异常；②若差值越限，但继保采样未告警，则认为至少有一套继保的交流回路是不正常的，并给出具体详情。将网络报文记录装置的SV和继保设备通过MMS上传的采样值进行比较，若最大差值不越限，且两类设备都不发SV断链告警，则视SV二次采样回路无异常态。当继保采样回路无异常，但网分装置和保护设备之间的采样值差值有越限情形，则认为网络报文记录装置的交流采样回路出现异常，并给出具体详情。
结语
鉴于当下智能站普遍存在的二次回路在线监诊缺失的情况，以实际二次设备配置为考量点，经由对网分装置功能的优化提升，提出具有高度适用性、容错性的面向智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断的方法体系框架，可仅基于相关通信报文的筛选比较、综合分析而实现全网继保层面故障研判的辅助决策，理论上能大大提升智能站二次运维的效率和成效。下一步将展开主站硬件选配和相关软件编制，并经历实践检验，以期达成项目的快速推行和应用。
参考文献
[1]徐长宝,庄晨,蒋宏图.智能变电站二次设备状态监测技术研究[J].电力系统保护与控制,2015,43(7):127-131.
[2]张巧霞,贾华伟,叶海明,等.智能变电站虚拟二次回路监视方案设计及应用[J].电力系统保护与控制,2015,43(10):123-128.
[3]李远,李虹,罗建平,等.智能变电站二次回路在线监测与故障定位方法的研究与实现[J].电气技术,2019,20(9):78-82,96.
[4]姜宁,高翔,刘孝刚,等.基于SCD语义的保护二次回路辨识技术探讨[J].电气技术,2018,19(7):97-102.