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关于智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断的研究蒋英俊

发表时间：2021/3/26 来源：《中国电力企业管理》2021年1月作者：蒋英俊

[导读] 随着我国经济的快速增长，用电量急剧增加，传统的变电站系统通常存在一些缺陷，导致我国在能源效率和创新方面存在一些缺陷，再加之继电保护措施有限。但随着科学技术的进步，这个问题得到了很好的解决，智能变电站的应用使得更多问题迎刃而解。

广西电网有限责任公司河池环江供电局蒋英俊 547100

摘要：随着我国经济的快速增长，用电量急剧增加，传统的变电站系统通常存在一些缺陷，导致我国在能源效率和创新方面存在一些缺陷，再加之继电保护措施有限。但随着科学技术的进步，这个问题得到了很好的解决，智能变电站的应用使得更多问题迎刃而解。但目前还有很多电力企业仍然采取传统的检测方法来检修、维护设备，单纯以网络报文的手段来分析变电站站内设备互联问题已不能满足智能变电站的要求。故需要系统研究在线监测与故障诊断技术，推广应用智能监测系统。
关键词：智能变电站；继电保护；二次回路
        引言
        长时间以来，智能变电站的继电保护经常会由于运检管理不善或运维人员操作失误等原因导致变电站出现故障。实际上，智能变电站属于整个输配电系统的核心部分，对于电网的稳定运行相关重要。对于智能变电站管理人员而言，需要与智能变电站的运行情况相结合，不断改善和提高在线运检方法，以获得最佳效果的继电保护。鉴于此，对于智能变电站继电保护在线运检方法的研究具有重要的研究价值和实用价值。
        1智能变电站概述
        通过建立智能变电站的信息管理系统，可以使得智能变电站的信息收集和电力传输能力得到改善。将数字化技术涵盖到智能变电站中，不仅可以使智能变电站更加智能，而且更利于智能变电站系统内关联设备的集成管理和控制。对于智能变电站而言，主要以一次智能化为特点，在这种商业模式的帮助下，使得智能变电站的运营成本进一步降低，并且智能变电站的传输功率获得了很大的提升。显然，智能变电站采用智能控制方式进行控制，彻底解决了过去转换器填充饱和的问题，并且克服了交流和直流串扰的问题。通过使用科学的继电保护设备，使得变电环境得到了很好的改善，确保了电气系统的稳定性和可靠性。实际上，智能变电站主要包括了变电系统的处理层，控制层和传输隔离层等部分，当传输隔离层和控制层进行相关数据信息的管理和控制时，可实现数据共享，以提高变电站基础结构数据信息的处理级别，并确定传输过程的类别，确保地下工程的稳定性和安全性。
        2.智能变电站故障二次系统模型的建立
        2.1二次系统硬件约束模型
        在作者构建的智能变电站模型中可以看到二次系统的硬件约束模型在智能化变电站信息模型中起着重要作用，主要包括终端口关联模型和端口描述模型。在端口模型中，主要通过玻璃纤维进行连接，然后将其设备连接到外界以实现信息通信。另外，在端口中描述模型中也通过玻璃纤维连接，然后将端口连接到端口，再进行描述。
        2.2二次系统信息约束模型
        在模型的设计方案中不难看出，二次系统信息约束模型包含主逻辑节点模型和逻辑节点描述模型。IEC61850是相关规则，在其中是将最小交换单元将其定义为逻辑节点，并且通过逻辑节点定义系统信息的辅助约束。对高级变电站故障信息进行分析以实现继电保护的模型线路检测。
        3.继电保护在线运检模式
        3.1在线运检与传统运检的异同
        （1）从本质上来看，传统的运检方式和在线运运检方式具有相同的目的，两种运检方式都是为了得到继电器保护的状态信息，可用于评估继电保护的状态并分析继电保护中存在的问题，方便了智能变电站的稳定运行。（2）从原理角度来看，传统的运检方式是将继电保护系统当成一个黑匣子，然后用手动方式将数据添加到黑匣子中，给其中增加激励来收集和评估继电保护结构的状况。在线运检继电保护系统利用线路控制的全景信息，实现了继电保护系统状态的确定。

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（3）从继电保护状态角度来看，传统的运检方式和在线运检的方式获得的信息略有不同。传统的运检方式控制的特定信息无法通过在线运检方式实现，可以将其成为传统运检方式的独特信息，包括对外观的检查，回路的防腐蚀检查，回路线路检测和端正的控制与紧固；另外，通过传统运检的方式或在线运检的方式可获得相同的信息数据，符合运检模型；同时使用在线运检的方式也会获得传统运检方式不能获取的信息，具有独特性。（4）对于继电保护状态信息的获取方式，传统的运检方式主要是通过对继电保护系统增加激励而获取的，可以在很大程度上获取继电保护系统的状态信息，在线运检的方式则是通过在线的方式来获得继电保护系统上的各种状态信息。
        3.2基于全景信息开放的在线运检方法
        （1）基于设备信息的在线运检方式。设备状态信息包括软件和硬件版本号、固定值、时间信息等。在全景信息开放前提下，可通过智能设备进行连续测量和实时打开。对于在线设备状态检查，只需一次设备信息。信息这部分彼此相对独立。基于此信息实现在线检查是基本思路将该信息与其自身的历史数据或阈值进行比较。（2）基于运行状态信息的在线运检方式。运行状态信息包括交流采样值、更改值、保护措施的结果、备份协调的主要结果等。在基于全景信息开放的假设下，这条信息可能是智能设备可实时测量并在运行时打开。为了在线控制运行状态，不仅需要使用单个设备必须准备的某些信息需要使用交叉间隔信息。基本思路和设备状态的电子检查方法相同。（3）基于保护配置信息的在线运检方式。为了更好地评估每个继电器的安全性，需要将其打开放置在合适的安全信息。。
        4.继电保护二次安全措施的规范化管理举措
        4.1建立基于移动互联的二次安全措施在线工作管控平台
        为有效解决继电保护二次安全管理工作量大、审批流程慢、正确率低、记录手段单一、无法实时监控及不易归档查询等问题，需要对安措票的编写、审核、执行和归档过程进行全面优化。目前，信息技术已经广泛应用于电力系统，可以充分利用信息技术在信息管理方面的优越性，通过建立基于移动互联的继电保护二次安全措施在线工作管控平台，来提高继电保护工作的效率，提高二次工作的安全可靠性。在完善在线工作管控平台的过程中，要深入分析二次安全措施的各项需求。在线工作管控平台要实现工作现场的负责人、审核人及管理人员不仅可以在ＰＣ端完成安措票的编写、审核、执行和存档过程，还可以在移动端上完成各项工作流程，使各项工作流程无缝对接，监管人员也可以实时查看工作进展情况。
        4.2提升软压板投退应用的标准性和规范性
        软压板投退是电力系统继电保护二次安全措施体系中的重要组成部分，也是继电保护装置逻辑部分的关键，但是目前仍没有统一的技术标准，市面上常见的软压板类型众多。工作人员很难全面了解各类型软压板的工作及性能特点，给工作人员开展继电保护工作造成了很大的难度。因此，为实现继电保护二次安全措施规范化管理，还需要提升软压板投退应用的标准性和规范性。
        结束语
        为了实现智能变电站继电保护二次安全措施的规范化管理，需要工作人员提高技能水平，深入了解继电保护装置的组成和作用，了解继电保护的基本要求。通过建立基于移动互联的二次安全措施在线工作管控平台并且完善安全管理制度，提高工作人员的安全意识，推动二次安全措施规范化管理，增强继电保护工作的质量和效率，使其充分发挥保护作用，为推动我国电力事业长远发展作出贡献
参考文献
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[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.
作者简介：蒋英俊，男，（1993-），汉族，广西灌阳人，本科，助理工程师，主要从事继电保护工作。