智能变电站继电保护在线运维关键技术探讨

陈静怡

摘 要：本文对智能变电站继电保护在线运维系统的原理进行阐述，对系统的三个主要部分、数据采集、数据应用、数据展示进行一一分析，旨在明确智能变电站在线维护系统的关键技术，为广大工作人员提供借鉴资料，从而提高继电保护装置在线运维系统的水平。

关键词：智能变电站；继电保护；在线运维

前言：

近年来，智能变电站的不断投入使用推动着继电保护装置的更新进步。随着继电保护装置的智能化、网络化、数字化的推行，传统对机电保护设备的维护方式已经无法满足继电保护装置的维护工作。

1继电保护设备在线运维的技术原理

继电保护设备进行在线运维需要涉及相应的传感技术、通信技术、智能化技术。一系列高科技含量的技术应用最终促使机电设备的在线运维得以实现。首先，继电保护装备可以在相应设备的帮助下实现对相关数据的连续监测，然后通过通信技术将相关的信息进行传输。数据分析系统获得数据后会根据继电保护装置传输的信息进行处理，综合继电器以往的信息数据进行判定。一旦继电保护数据发生异常，可以及时发现相关的问题，从而实现对机电设备的在线维护工作。

2继电保护设备在线运维的实际意义

与传统变电站的机电保护装置不同，智能变电站改变传统的电缆连接方式，采用光纤组网模式，信号传输也有传统的模拟信号传输方式转变为数字化传输，不仅提高了传输速度，其准确性也大大提高。二次回路是继电保护装置故障频发点，对其进行持续的数据监测是对继电保护装置进行维护的重点，因此在智能化继电保护设备在线维护工作中，对二次回路的监测也属于重中之重。对二次回路进行数据监测主要有两种方式：物理链路状态监测、逻辑链路监测[1]。物理链路状态监测主要对通信网络的各个通信环节进行监测，以此获得继电保护装置各物理链条上的异常数据。逻辑链路监测对继电保护装置的过程层网络数据进行监测以提高数据传输的准确性与即时性。

继电保护装置在线运维系统通过对各个物理设备的具体运行状态进行数据采集，对过程层网络中的SV等报文信息进行采集与分析，对SCD配置文件进行上传等等操作可以清晰地描绘出继电保护装置的运行信息，找出其中的错误，有主干工作人员及时发现并找出其中的错误此外，该系统还具有辅助检修功能。因为在进行检修的过程中需要对故障设备进行隔离以避免维修过程中发出错误的信号而对其他继电保户设备造成影响。光纤组网、回路软压板等设施的应用可以为工作人员的检修工作提供清晰的隔离建议，从而提高维修效率。

3继电保护装置在线运维系统的结构形式

如图1（继电保护在线运维系统架构图）所示，运维系统通过导入变电站的SCD文件，能够获取全站的配置数据，包括IEC61850模型、压板配置、端口配置和GOOSE/SV配置等，并存入到二次回路模型库中，运维系统连接变电站的站控层网络和过程层网络，能够对各层网络设备状态信息进行收集，IEC61850通信能够对设备状态和压板状态等信息进行采集，从而实现继电保护相关设备的状态监测。各层功能模块及主要功能体现在以下几个方面：

3.1数据采集部分

数据采集部分是整个在线运维系统的基础部分，该部分的主要功能是对继电保护设备的具体数据信息进行采集、整理与传输。因此，该部分又包含有几个模块即；前置采集模块、报文分析模块、二次回路配置模块。三个模块协同工作以完成信息采集工作。信息采集模块主要对交换机、智能终端、保护装置以及合并单元等各个物理部分的数据进行监测，并将相应的数据进行上传。报文分析模块是对过程层网络中GOOSE、MMS、SV报文等信息进行采集，对报文信息中的格式与内容错误进行解析并检查报文配置与SCD文件中的配置信息的一致性，并将最后的分析结果进行上传。二次回路配置模块对用以完成对SCD文件的导入，对端口、SV等的具体配置信息进行读取与上传从而得到终端设备的具体配置状态信息。

3.2数据应用部分

数据应用部分是对数据采集部分传送的信息进行分析，主要涉及到三个模块即：继电保护设备的状态监测模块、二次回路状态监测以及二次回路模型库。继电保护设备状态监测模块主要对前置采集模块上传的信息进行判断、分析其趋势、对设备状态进行评估、以及与同类设备的状态进行对比以得出最真实的继电保护装置运行状态，并将相应的处理结果传输到数据展示部分以供工作人员进行参考。二次回路状态监测模块主要对报文分析模块上传的数据进行分析，同时综合设备的具体状态信息，端口的状态信息，以及链路的具体状态信息进行处理，最终获取各个物理链路与逻辑链路的运行状态[2]。二次回路配置模块其中又包含了两种不同的模型，第一种为物理链路模型，第二种为逻辑链路模型。二次回路数据库又包括物理链路、逻辑链路的具体状态。

3.3数据展示部分

数据在数据应用部分进行综合分析后会继续传输到数据展示部分对继电保护装置的状态进行报告，其中主要包括设备状态异常警告、链路状态异常警告、逻辑链路的图像展示以及物理链路的图像展示等四个部分。设备状态异常警告主要针对于物理设备的异常状态进行报告，链路状态异常报告主要针对过程层网络的异常信息进行报告。逻辑链路的图像展示可以使相关的工作人员及时了解继电保护装置的逻辑链路信息。物理链路的图像展示是展示继电保护装置的实际物理链路信息。这一部分主要是对在线维护系统采集到的具体信息直观地反应在工作人员面前，以便工作人员开展检修维护工作。

结语：智能变电站的继电保护装置在线运维系统实现继电保护装置的在线运维的基础，可以有效降低工作人员的相关工作量，有效提高对继电保护设備的监测与维护，有助于运维工作对故障的及时发现与处理，最终实现继电保护设备的正常平稳运行。

参考文献：

[1]杨玉娜，谢丽霞.智能变电站继电保护在线运维系统的技术应用与实践[J].通讯世界，2016（23）：238-239.

[2]笃峻，叶翔，葛立青，杨贵，周奕帆.智能变电站继电保护在线运维系统关键技术的研究及实现[J].电力自动化设备，2016，36（07）：163-168+175.