基于状态监测的继电保护系统检修策略研究

摘 要：随着变电系统的智能化建设和监测技术的不断成熟，在继电保护系统中实施状态监测与检修已经变成了可能。但现有的继电保护系统状态检测的手段还是侧重于定性分析，缺少科学合理的定量理论分析，因此在这个基础上我们应该结合继电保护系统的误动特性，分别分析单套继电保护系统和双重继电保护系统的故障问题来实现检修策略优化，给提升继电保护系统的稳定性和安全性的提升带来一定的帮助。

关键词：继电保护系统；状态检修；检修策略；研究

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）36-0062-02

引 言

继电保护系统的稳定性和安全性对智能变电系统具有十分重要的影响。继电保护系统能否正常的运行，直接关系到电力系统运行的质量。所以，提高继电保护系统的可靠性是我们建设智能变电系统的重要前提和基础。当前，随着保护装置和通信技术的不断发展，在线监测技术也得到了进一步的发展，基于此对继电保护系统的有效监测就成为了可能。提高继电系统的安全性与可靠性是未来智能变电站系统发展的重要方向。所以，利用先进的检测技术与设备对继电系统实施状态监测与检修，是提高继电系统的可靠性的重要前提，同时也是智能变电系统发展的内在需求。

1 继电保护信息组件系统的分类

继电保护系统是一套综合性的设备，设备中各类信息与数据都有着相同的特征信息，而信息特征也可以通过具体的模型进行体现，可以反映出设备未来的变化趋势，这一原理是完成继电设备检修的重要理论依据之一。设备的数据信息是进行继电保护系统检修的重要基础和依据，合理的数据信息分类有助于公共特性的准确获取，对提高设备的预测规律准确性具有十分重要的作用。

继电保护系统的数据信息主要包括以下几类：如原始信息、运行信息、检修信息、监测信息、实验信息等。不同的故障特性其信息就会体现出不同的特征，而本文就是通过研究组件的信息变化趋势，来研究设备当前的工作状态，从而判断组件的故障风险，例如：疲劳程度、老化程度等。其次，通过数据分析还能够判定出组件在恶劣环境与条件下运行的状态，通过合理的监测来识别和判定故障风险。所以，本文通过研究继电保护系统中各组件的信息变化规律，来实现故障风险的判别，进而为我们的故障检修提供重要依据，同时对组建信息进行合理的监测，为未来组件可能出现的故障风险提供重要的前提和依据。

2 继电保护监测系统的功能分析

2.1 定位功能

基于继电保护状态监测与故障诊断的智能变电系统，具备模型文件的管理状态、二次系统的可视化及智能检测等功能。其信息采集的范围包含了单元保护装置、智能终端、安全自动装置、过程交换机、站控交换机、二次连接回路等。定位功能通过直观的方式将智能配电系统中继电保护装置出现的故障直接提示或显示出来，这样在维护的过程中就能够快速有效的进行日常的维护与检修，从而对继电系统的异常故障能够及时的做出处理，有效的保证了继电系统乃至整个变电系统的安全性和可靠性。

2.2 状态监测系统的体系构架

继电保护监测与诊断系统主要由变电端的继电保护装置和调度端的继电保护装置组成。其中，变电端的继电保护装置包括数据采集单元、数据处理单元；数据采集单元可以通过网络获取相应层次上设备的数据信息，然后数据管理单元从数据采集获取相应数据并进行分析与处理，从而实现状态监测与故障的相应诊断。最后将诊断的结果上传至调度端，调度端通过继电保护装置的在线监测模块驱动主站系统软件，进而实现对相应组件的监测与检修。

2.3 状态监测系统的功能实现

2.3.1 继电保护系统的数据信息管理

状态监测系统通过全站的SCD模型文件获取了系统各层虚回路与软压板之间的逻辑关系、调度命名、一二次联关系、二次回路虚端子连接、通信参数、二次回路状态监测信息、过程层网络拓扑配置等信息。当继电保护系统的SCD模型文件发生变化时，系统的数据管理单元就会通过装置在过程层的虚端子配置与继电保护系统的SCD模型文件进行相应在线比对，通过对比实现SCD的变更提示，同时判断SCD变更所产生的影响，最终将影响的范围定位到IED中。

2.3.2 继电保护与二次回路的状态监测

继电系统的二次回路是保护整个继电系统安全与可靠性的重要，该系统由若干继电器和设备通过电缆连接而成，具有多而散的特点，所以在进行监测的过程中，要关注电器的触点状况、以及回路的接线情况，这是继电二次保护的重要基础和前提。该系统通过分析合并单元、智能终端、保护装置、交换机上发送的数据信息，通过分类、管理、存储将采集过程直接发送给层网络，从而实现系统的状态监视与分析。

2.3.3 继电保护故障的智能诊断

（1）监测的预警：系统根据装置硬件发出的信息等级，来完成对装置硬件运行状态的巡检，同时完成硬件的评估，当评估高于系统故障风险时进行故障报警，而监测系统中用于预警的装置硬件包括：温度装置、电源电压装置、过程端口的发送与接收装置、插流装置等。

（2）故障的定位：根据监测与信息反馈的硬件异常实现故障的定位，用于故障定位的监测信息主要包含：装置光纤接口端的信息、装置链路的异常告警信息、装置其它报文。

（3）继电保护系统的可视化：可视化主要包括：交流回路、跳闸回路、合闸回路、启动回路等回路的图形化显示，通过可视化的图形与方案，实现装置内部逻辑、动作、时序故障的定值显示，从而帮助检修人员快速的发现故障，实施检修。

3 继电保护状态监测系统的应用分析

继电保护系统状态监测系统的应用过程，主要通过以下几个方面进行：①系统采集相关的数据信息，并将这些数据信息保存在SCD管理文件中同时系统对这些信息进行相应的分析与处理，建立继电保护监测系统的数学模型。②利用画图装置描绘出系统的电路图、接线图、保护装置的运行图等，工作人员根据这些图形了解系统各环节的状态，实现各系统的协调统一管理。③系统利用过程交换机、接收保护装备、合并单元来获取信息，通过对信息进行管理来判定继电保护装置的故障风险，若故障发生系统报警，工作人员则根据报警定位来对故障进行检测。④系统的过程交换机构通过网络发送MMS报告，为故障诊断提供可靠的依据与数据参考。⑤系统通过二次宝安全措施，来检测维修是否还正确有效，并对维修结果进行反馈，从而保证维修的质量。

4 结束语

总而言之，继电保护系统的安全可靠对变电系统的正常运行具有十分重要的影响。由于系统的二次回路属于不可见回路，给我们的故障检修带来一定的困难。所以，对继电保护系统进行实时监测，分析其故障形成的原因，是保证系统正常运行的重要手段之一。本文对继电系统的状态监测与故障诊断，从网络结构、功能实现、具体应用等方面作出了分析，总结了系统工作的原理和流程，为我们变电系统的研究与发展打下了一定的基础。

参考文献

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收稿日期：2018-11-10

作者简介：吕祥昕（1983-），男，工程师，本科，主要从事继电保护方面工作。