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摘 要：智能变电站有数据共享方便、二次回路简单、节约投资和占地少等优点，是未来的发展趋势。智能站变电站智能化程度不断提高，对受控装置本身关键信息的监视能力越来越强，为智能变电站二次设备和二次回路在线监测及状态检修提供了良好的基础。本文主要针对智能变电站二次设备在线监测技术进行研究，提高变电站运行维护的智能化水平。
关键词：智能变电站；二次设备；在线监测
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）35-0147-01
1 引 言
随着智能电网建设的推进，国网公司明确提出对二次设备在线监测新的技术要求。智能变电站监控系统的智能化程度不断提高，对受控装置本身关键信息的监视能力越来越强，为智能变电站二次设备和二次回路在线监测及状态检修提供了良好的基础。
2 光纤回路在线监测
光纤通信的链路包括以下环节（其中发送方和接收方对应物理设备，可以是保护装置、合并单元、智能终端、智能合并单元或交换机）。
（1）发送方光纤接口；
（2）点对点光纤；
（3）接收方光纤接口。
对于过程层的设备，从设备损坏可能导致光纤网口通信异常的层次来说，包括以下三个层次：
（1）整个装置：当装置电源出现异常时，将导致装置所有的光纤网络口通信出现异常；
（2）接口插件：当装置光纤接口插件出现异常时，将导致插件所有的光纤网络口通信出现异常；
（3）光纤接口：当装置单个光纤接口出现异常时，将导致该光纤接口通信出现异常。
从光纤通信监视的原理来看，光纤通信的监视功能是在接收方完成的，在光纤链路异常时，接收方将无法正常的接收数据，从而判断光纤链路发生了异常，但是接收方实际上没法直接判断是链路的哪个参与环节出现了问题，即无法定位到发送方光纤接口、通信链路或者是接收方光纤接口发送了异常，同时需要注意，为了方便的实现光纤链路状态监视，接收设备发出的链路异常报警需要有明确的物理概念。
实际应用过程中，过程层设备的光纤通信异常可能是由插件异常，或者是装置异常引起，这样在设备异常过程中，在整个变电站来看，将有很多设备产生对应的链路异常信号，二次回路在线监测的一个主要工作就是通过这些链路异常信号，进行链路异常的准确定位。
3 过程层GOOSE、SV通信状态监视
在实际工程中，会出现过程层的通信配置和SCD文件不一致的现象，出现这种情况时需要及时准确的告警以提示运行人员。对GOOSE和SV配置进行在线校对，并在发现发送配置和接收配置不匹配的时候发出告警信号。只要可以验证发送的配置和SCD集成配置一致，就可以在逻辑上验证过程层装置的发送配置、接收配置与SCD集成配置的一致性。
对GOOSE信息的帧结构、组播地址与源地址匹配关系、帧时序、频率进行监视，对异常信号、信号丢失、信号消失、信号恢复、信号连接不可靠、信号传输过程异常等异常情况进行告警和记录，并将报警信号上传调度。
对SV采样值信息的帧结构、组播地址与源地址匹配关系、序号、帧时序、频率、信号同步性进行监视，对异常信号、信号丢失、信号消失、信号恢复、信号连接不可靠等异常情况进行告警和记录，并将报警信号上传调度。
4 开关量输入二次回路状态检测
智能变电站继电保护装置，采取开关量输入二次回路的方式，采集相关信号，包括保护动作信号与閉锁信号等，来判断继电保护装置运行的性能。利用在线监测与诊断技术，进行继电保护装置的自检与诊断功能，能够实现部分开关量输入二次回路实际状态的检测。具体包括以下内容：
（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。通常情况下，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。若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。
5 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。值得一提的是，二次回路故障诊断中，故障精准定位是主要内容，利用此技术能够精准定位故障发生在保护装置或者交换设备等位置，能够缩减故障时间，进一步提升供电的可靠性。
6 结 语
智能变电站运行过程中，通过对站内二次设备和二次回路进行在线监测，能够及时发现故障，精准定位故障位置，对保证智能变电站的安全经济运行，防止事故发生和扩大起到重要作用，保障电网运行的安全和稳定。
参考文献
[1]林 冶，张孔林，唐志军.智能变电站二次系统原理与现场实用技术[M].北京：中国电力出版社，2016.
[2]鲍凯鹏，谢刚文，曾治安，等.智能变电站二次回路在线监测研究[J].智能电网，2014（5）：23～27.
[3]王 堃.智能变电站二次在线监测系统及关键技术[J].中国新通信，2017，（20）：155.
收稿日期：2018-11-5
作者简介：冯 琳（1987-），女，工程师，工学学士，主要从事继电保护方面的工作。
关键词：智能变电站；二次设备；在线监测
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）35-0147-01
1 引 言
随着智能电网建设的推进，国网公司明确提出对二次设备在线监测新的技术要求。智能变电站监控系统的智能化程度不断提高，对受控装置本身关键信息的监视能力越来越强，为智能变电站二次设备和二次回路在线监测及状态检修提供了良好的基础。
2 光纤回路在线监测
光纤通信的链路包括以下环节（其中发送方和接收方对应物理设备，可以是保护装置、合并单元、智能终端、智能合并单元或交换机）。
（1）发送方光纤接口；
（2）点对点光纤；
（3）接收方光纤接口。
对于过程层的设备，从设备损坏可能导致光纤网口通信异常的层次来说，包括以下三个层次：
（1）整个装置：当装置电源出现异常时，将导致装置所有的光纤网络口通信出现异常；
（2）接口插件：当装置光纤接口插件出现异常时，将导致插件所有的光纤网络口通信出现异常；
（3）光纤接口：当装置单个光纤接口出现异常时，将导致该光纤接口通信出现异常。
从光纤通信监视的原理来看，光纤通信的监视功能是在接收方完成的，在光纤链路异常时，接收方将无法正常的接收数据，从而判断光纤链路发生了异常，但是接收方实际上没法直接判断是链路的哪个参与环节出现了问题，即无法定位到发送方光纤接口、通信链路或者是接收方光纤接口发送了异常，同时需要注意，为了方便的实现光纤链路状态监视，接收设备发出的链路异常报警需要有明确的物理概念。
实际应用过程中，过程层设备的光纤通信异常可能是由插件异常，或者是装置异常引起，这样在设备异常过程中，在整个变电站来看，将有很多设备产生对应的链路异常信号，二次回路在线监测的一个主要工作就是通过这些链路异常信号，进行链路异常的准确定位。
3 过程层GOOSE、SV通信状态监视
在实际工程中，会出现过程层的通信配置和SCD文件不一致的现象，出现这种情况时需要及时准确的告警以提示运行人员。对GOOSE和SV配置进行在线校对，并在发现发送配置和接收配置不匹配的时候发出告警信号。只要可以验证发送的配置和SCD集成配置一致，就可以在逻辑上验证过程层装置的发送配置、接收配置与SCD集成配置的一致性。
对GOOSE信息的帧结构、组播地址与源地址匹配关系、帧时序、频率进行监视，对异常信号、信号丢失、信号消失、信号恢复、信号连接不可靠、信号传输过程异常等异常情况进行告警和记录，并将报警信号上传调度。
对SV采样值信息的帧结构、组播地址与源地址匹配关系、序号、帧时序、频率、信号同步性进行监视，对异常信号、信号丢失、信号消失、信号恢复、信号连接不可靠等异常情况进行告警和记录，并将报警信号上传调度。
4 开关量输入二次回路状态检测
智能变电站继电保护装置，采取开关量输入二次回路的方式，采集相关信号，包括保护动作信号与閉锁信号等，来判断继电保护装置运行的性能。利用在线监测与诊断技术，进行继电保护装置的自检与诊断功能，能够实现部分开关量输入二次回路实际状态的检测。具体包括以下内容：
（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。通常情况下，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。若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。
5 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。值得一提的是，二次回路故障诊断中，故障精准定位是主要内容，利用此技术能够精准定位故障发生在保护装置或者交换设备等位置，能够缩减故障时间，进一步提升供电的可靠性。
6 结 语
智能变电站运行过程中，通过对站内二次设备和二次回路进行在线监测，能够及时发现故障，精准定位故障位置，对保证智能变电站的安全经济运行，防止事故发生和扩大起到重要作用，保障电网运行的安全和稳定。
参考文献
[1]林 冶，张孔林，唐志军.智能变电站二次系统原理与现场实用技术[M].北京：中国电力出版社，2016.
[2]鲍凯鹏，谢刚文，曾治安，等.智能变电站二次回路在线监测研究[J].智能电网，2014（5）：23～27.
[3]王 堃.智能变电站二次在线监测系统及关键技术[J].中国新通信，2017，（20）：155.
收稿日期：2018-11-5
作者简介：冯 琳（1987-），女，工程师，工学学士，主要从事继电保护方面的工作。