智能變電站繼電保護二次回路在線監測與故障診斷技術研究

卞凱鳴

（國網泰州供電公司，江蘇泰州，225300）

1 繼電保護與二次回路現狀分析

我國的電力行業在發展初期還遠遠落后于發達國家，但是經過多年的發展，繼電保護，二次回路等電力系統已成為電力安全和穩定的基礎，總體水平正在不斷提高。我國擁有完整的繼電保護技術體系。無論是設計和開發繼電保護系統，還是安裝，調試或維護保護裝置，們都已經達到了高水平或最先進的水平，并且已經成為微機保護的一項重大發展。通過將計算機技術應用于繼電保護，可以完全保護的電力設備。當前，諸如神經網絡繼電保護，自適應繼電保護和暫態保護等先進的智能保護理論正在不斷發展。將來，繼電保護將更加集成化和智能化。此外，計算機技術已更好地應用于輔助設備功能的組合和優化，從而顯著提高了自動控制和監視功能。在智能電網的建設和發展中，有必要從基礎技術入手，建立電網結構的技術基礎，以掌握電網發展的技術舉措，并在以下領域的激烈競爭中獲得優勢。國內外電源技術。在智能變電站的日常工作中，用通信網絡代替常規的二次電路，用數字信號代替物理的電信號，以實現對繼電保護的繼電設備的信息管理。其中，網絡消息設備是用于記錄和分析智能網絡的運行狀態的實時監視設備，并且可以存儲和分析消息信息并實時監視網絡流量以測試操作狀態。當前次級環路中的監視工作本文中，專家根據網絡消息信息分析了次級設備異常的原因，但是消息記錄信息又龐大又復雜，因此網絡消息設備會進行中繼。核心消息信息的目標提取與二次回路的運行密切相關，以進行綜合分析，在線監測二次回路和故障已成為當前實現的主要思想。

2 電力系統繼電保護二次回路的優點

在我國電力系統改造升級過程中，智能電網已逐漸成為電力系統發展的重要趨勢。建立智能電網可以提高供電系統的整體運行質量，確保經濟效益和安全性。電力系統的穩定性。由于電力系統的繼電保護二次回路，獨特的組織結構非常簡單，施工成本相對較低，體積小，重量輕。二次電路可以快速執行二次電路的維護和修理。由于繼電保護二次設備的內部結構非常復雜，繼電保護設備的運行效果得到了全面提高，故障判斷更加準確，電網的穩定性得到了充分的證明。繼電保護的二次回路可實現自動控制。對運行過程中的故障做出快速響應，確保對電力系統進行全面的全天候實時檢測，并確保電力系統穩定運行。電力系統還可以提高電磁屏蔽能力，以保護繼電器使用的次級電路。總體而言，通過在電力系統中充分利用繼電器保護的二次電路設備，可以顯著節省人力和物力，并且成本可以有效地提高電力公司的經濟效益。

3 在線監測信息種類

3.1 警告信息

通常，警告信息大致分為三種：開關值錯誤警告，采樣值錯誤報告和設備錯誤報告。其中，開關值異常警告主要包括GOOSE鏈路中斷，開關值異常，GOOSE維護不一致，采樣值異常報告主要包括SV異常信息，SV維護狀態不一致，SV鏈路中斷，CT/PT，包括切割等設備異常報告主要包括異常停工，異常停電等。這些問題是繼電器保護次級電路的一般異常報告信息。在線監控與故障診斷系統發送異常警告信息后，工作人員必須快速評估并排除故障。

3.2 設備操作信息

儀器操作信息是在線監視和故障診斷系統的關鍵數據源之一，主要包括采樣數據，開關數據和儀器自檢數據。主要包括設備的工作溫度，電源電壓，支路電流等。在線監測/故障診斷系統根據這些數據信息，通過將其與數據庫的預設參數進行核對，快速確定設備的異常運行情況，及時記錄并保存異常運行數據，并進行有效的維護。和失敗。診斷。數據支持。

3.3 SV/GOOSE狀態信息和動作保護

SV狀態信息和GOOSE狀態信息是由診斷數字消息和消息格式而不是在操作過程中由電氣設備生成的記錄文件。SV狀態信息主要包括相位精度，雙AD一致性，幅度精度和數據有效性。如果繼電保護次級電路發生故障，則SV狀態信息和GOOSE狀態信息將顯示為亂碼，丟失或過度顯示。在長期情況下，可以監視和分析兩種狀態信息，以便及時確定智能變電站是否有故障。

4 繼電保護二次回路在線監測與故障診斷原理

4.1 SV/GOOSE鏈路診斷原理

如果在指定時間內未將有效的GOOSE和SV信息傳遞到接收設備，則會發出預警。例如，繼電保護器的SV鏈路異常，直接干擾繼電保護器以獲取系統數據。此時，鏈路斷開警報消息通過站點控制層MMS發送，同時，網絡消息記錄和分析設備同步獲取。這部分消息信息。在網絡獲取和網絡跳回環路之間有一個一致的系統觀察源，可以監視和比較發送方和多個接收方之間的鏈接狀態，并根據每個設備發送的鏈接警報消息準確地確定鏈接異常，然后進行分析。直接挖掘組和在線挖掘SV端口之間存在很大差異，并且無法比較和監視鏈接。這就是為什么很難查明故障位置的原因。其他輔助設備的網絡挖掘組可以使用繼電器保護來獲取有關各種故障點的統計信息。設備警報可識別直接跳轉循環中無法獲取比較信息的故障。

4.2 交流電路狀態診斷

網絡消息記錄和分析裝置以及繼電保護裝置收集流量并實時監視二次電路的流量。智能站通常采用雙重AD采樣的方法來實現雙重保護的目標。將MMS發送的雙AD采樣值與兩組保護采樣值進行比較。完成綜合采樣警報后，很明顯，至少有一組繼電保護交流電路異常，這為繼電保護裝置提供了異常的次級電路。系統將網絡消息記錄和分析設備SV發送的采樣值與繼電保護設備MMS進行比較，如果兩者形成相對合理的錯誤，則不會提前發生SV斷開鏈接警報。采樣環工作正常。電氣保護設備對應的采樣電路正常，但網絡子設備和保護設備獲得的采樣值均在正常水平以上。

4.3 防護性操作診斷原理

（1）雙配置保護裝置。嚴格檢查保護器AB組的操作，以使繼電器保護器更正確地工作并強調其定時。根據GOOSE切換時間，可以準確計算時間差，比較保護過程的動作組件的特征，系統會知道保護動作是否正確。（2）單個重配置保護設備。通過將模擬單配置保護設備與網絡消息記錄和分析設備進行全面比較，科學地監控交流電路。該系統將上述設備獲得的信號進行比較，以完整了解開關電路的工作狀態。同時，可以有效地將變化量的模擬量與單個保護操作邏輯集成在一起，以確定保護措施是否正確。二次電路故障診斷的主要內容是快速識別二次電路故障。如今，智能變電站的次級電路通常是光纖通道和光交換設備，故障診斷系統可以快速識別通道中的異常情況，并且保護設備，交換設備或特定區域是否存在故障。節省搜索時間，節省光纖輔助系統故障的時間，從而穩定電源。根據站點范圍內的網絡消息，輔助設備狀態監視信息，交換設備網絡數據，全面的站點范圍內的網絡體系結構，SCD配置，物理端口等，準確識別通道的故障部分。

5 智能變電站繼電保護二次回路在線監測與故障診斷技術的應用及效果

5.1 如何應用技術

5.1.1 信息的獲取和收集

在智能變電站中，繼電保護二次回路在線監測與故障診斷系統有兩種獲取和收集信息的方式。一種是數據由測量和控制設備傳輸。當次級電路運行時，系統的傳感器可以：實時收集操作信息。然后，信息通過GOOSE，SV網絡配置傳輸到測量和控制設備。測控設備接收到信息后立即對其進行處理。使其成為標準消息，并將其報告給的監視系統。允許工作人員監視次級電路的運行狀態。然后通過網絡分析儀傳輸數據。當輔助環路正在運行時，系統傳感器還可以收集信息并將其發送到網絡分析儀。捕獲信息后，網絡分析儀將其存儲在處理層中，并在在線監視信息消息的同時分析信息消息。分析完成后，該消息以MMS格式發送到監視系統，以供員工使用。

5.1.2 物理鏈路監控和故障診斷

以物理鏈路內的光纖鏈路為例。如果系統正在運行，則接收器必須完成對系統光纖通信的監視。如果光纖鏈路變得異常，則接收器將無法接收次級回路的操作數據。此時，表明次級環路的光纖鏈路已發生故障。當與異常光纖鏈路相對應的所有發送端口相互匹配時。故障主要集中在信息發送器，光纖和接口端口上。工作人員可以使用以上功能確定次級電路故障的原因。假設所有光纖鏈路均異常并且相應的傳輸插件彼此一致，則可以確定故障發生在插件位置。此時，工作人員只需維護次級電路插件即可解決故障。假設光纖鏈路異常，對應的傳輸設備是相同的。可以確定次級電路的故障是由發送側的設備引起的。此時，請修理以上設備以解決故障。

5.1.3 邏輯鏈路監視和故障診斷

通過查看該消息，工作人員可以確定次級電路的邏輯鏈路（用于繼電保護）是否存在問題。具體方法如下。首先，將SCD文件導入的在線監視系統。閱讀GOOSE網絡配置，SMV和數據集。其次，在檢索讀取的數據之后立即構建FCDA，以建立與GSE和SMV的關聯。第三，搜索通信節點以確定發送者，接收者和端口信息是否正確。使用上述方法搜索后，發送配置和接收配置之間是否存在差異。系統立即發出警告信號，以通知相關方邏輯鏈接有問題。員工可以根據系統發出的預警來識別并解決故障原因，以便輔助回路中的邏輯鏈接可以正常工作。

5.2 技術的應用效果

通過現場模擬測試，觀察到了應用該技術的效果，結果表明，在發生二次電路故障的情況下，在線故障檢測和故障診斷系統可以立即識別故障。以上測試分析結果表明，在線監測和故障診斷技術的應用可以有效提高二次回路故障的檢測效率，提高電網運行的安全性和穩定性。

6 結束語

考慮到缺乏智能站常用的二次回路在線監測和診斷功能，考慮了實際的二次設備配置，對網絡子設備的功能進行了優化和改進，使其具有很高的適用性。已經提出了一種容錯型智能變電站繼電器。電氣保護次級電路的在線監視和故障診斷方法該系統框架可以支持輔助故障調查決策，并確定整個網絡的繼電保護級別。僅用于篩選，比較和全面分析相關的通訊消息。運維效率和效益。改善系統的運行水平，促進電力公司的發展也很重要。