浅析智能变电站的继电保护二次回路故障诊断问题

王明佳

（国网江苏省电力有限公司检修分公司，江苏 南京 211100）

0 引言

在现代信息技术、大数据技术、自动化技术广泛应用下，变电站的智能化水平不断提升，借助智能化技术的应用和智能化监测系统的优势功能，变电站通信状态监测水平得到大幅度提升，对网络报文记录和分析的装置也做出了改进，这样也有效的实现报文存储和分析等一系列功能的智能化，从而有效的对网络流量做出实时监控。

截止到2018年，大部分智能变电站对二次回路监测都是运用相应通信报文智能化系统来作为辅助进行数据分析，但由于数据量的日益庞大，需要针对大量的信息数据做出记录，整体工作量较大且较为繁琐，常会出现一些故障，导致一些重要的信息数据出现丢失的情况，对智能变电站继电保护二次回路故障诊断的准确性造成了一定的影响，尤其是无法采取有效措施对网络信息中的故障特征进行定量和定性分析，导致继电保护二次回路未能形成较为完整的预警。最终导致运行维护人员无法对智能变电站继电保护二次回路的实际状态进行有效的实时监测和故障分析，从整体故障的排除速度和运行稳定性都造成了一定的影响，特别对于智能变电站继电保护，二次回路故障诊断相关问题，无法做到细致的分析和准确的判断[1]。

1 关于智能变电站继电保护二次回路故障诊断系统

在智能变电站中，要提高继电保护二次回路故障诊断的准确性，不仅需要获取相关的信息和数据，还需要进行细致的综合分析。目前，智能变电站继电保护二次回路故障诊断系统主要由主站系统、站端设备及相关辅助设备组成。站端主要采用网络信息记录设备作为数据采集端。确保没有更多的设备添加到整个机架中。可有效降低能耗和投资成本，操作更方便。此外，信息数据的采集、整理和分析主要通过车站设备完成。如果相应的通信网络发生故障，系统及相关设备和设备将迅速采集和诊断故障和异常信息。同时，将采集到的信息和数据以文件的形式传输到主站系统，主站系统对异常数据和信息进行综合分析、处理和诊断[2]。

2 智能变电站继电保护二次回路故障诊断问题

就系统的整体性而言，智能变电站继电保护二次回路故障系统当中运行的信息数据可以进行实时的获取，并进行相关信息数据的正确分析，其准确程度是进行系统故障，实际状态检测的主要方式。就继电保护二次回路故障检测系统整体结构来说，其主要包括两个核心，即上文所提到的主站装置系统和站端装置。

主站装置系统是作为故障检测系统的核心部分，主要担负的功能作用是执行工作指令的决策和信息规划，而其中能够起到重要价值作用的检测部分是网络报文装置。

而站端装置主要具有的功能则是针对智能变电站电网系统内部所产生的数据信息做出收集和整理，并进行基础信息的过滤，同时也能够及时进行相关通信故障信息的处理，并将系统信息数据传输到网络报文系统作出详细记录，通过故障数据信息的诊断处理直接进行故障显示。然而随着当前电力能源需求的不断增长和用电压力的增加，主站中网络报文系统会收到海量的信息数据，信息处理压力较大，主站装置中，网络部位系统会受到巨大信息数据处理压力影响而导致发生不同的故障问题，这就容易影响故障检测系统，为电网系统精准故障监测服务造成严重的影响[3]。

针对网络报文系统所面临的问题，智能变电站通常会采用针对检测系统中采集信息数据状态做出阶段性划分的方式来予以缓解，并合理地进行数据信息采集上传时间间隔的控制来进行信息数据稳定搜集，如果系统发现站控层发生数据数量预警和相应变化，系统可以及时停止进行数据信息的上传，并且可以在进行数据信息上传时，确保数据与二次回路运行状态的一致性。

智能变电站继电保护二次回路故障检测系统，在长时间的运行过程当中，其能够实现对站端传输实际状态的实时分析，并且可以发现其中信息数据传递过程中所存在的规律，这种规律能够成为技术人员进行系统检测与维护的依据，为运维技术人员掌握系统运行状态提供有力的支持，而且控制其运行质量能够确保二次回路故障检测系统正常为继电保护系统提供故障检测服务。

3 智能变电站继电保护二次回路故障诊断分析

在智能变电站二次回路故障检测运行过程当中，可以发现大部分故障问题多为发生在SV/GOOSE链路设备状态运行、保护动作、警报系统、交流回路等多个部分，需要针对这些部分在不同状态和环境下运行数据信息的记录和分析，以此来保证在未来故障问题中及时掌握导致发生故障的原因，并采取针对性的有效解决措施，确保智能变电站运行安全。

3.1 状态检测

对智能变电站二次回路设备运行状态进行检测的主要目标在于其设备内部的软件硬件系统采样值和开关量信息数据。此外，还涉及到二次回路设备在检测运行过程中所达到的温度、电力能源供电期间温度。对于采样检测，主要包括设备支路差动电流，其能够实现对运行设备状态的实时监控，并根据其不同环境和运行状态下所产生的数据信息进行详细记录，以此来确保在发生故障时及时进行故障原因的排查，并采取针对性的有效措施予以快速解决，恢复运行[4]。

3.2 SV/GOOSE链路故障诊断

如果接收端设备通过长时间运行后，并没有接收到相关数据信息。如果异常区域位于继电保护装置的SV链路上，继电保护装置将无法继续正常接收数据信息，相应的链路断开报警信息将通过站控层的MMS发送。这些告警信息可以被网络消息分析设备检测到，得到网络跳环，发送方和接收方之间的链路比较分析就可以完成。

直接挖掘电路与网络挖掘SV端口存在一定差异，无法通过包容和比较进行相关检测。因此，故障点的定位是模糊的，需要给出每个故障点的发生概率。在大多数情况下，直接跳变电路无法搜索和获取其相关的比较信息，往往需要通过继电保护装置发出的告警来对故障进行整定。

3.3 保护动作故障检测

在智能变电站继电保护二次回路故障系统检测过程当中，能够有效提供保护动作的装置可以划分为单重化的配置保护和双重化的配置保护，而其中单重化的配置保护主要是利用网络报文系统对装置本身模拟量数据做出分析和处理，并针对处理之后的信息数据做出对比，其对比量为测控装置多提供的信号数据，通过对数据的对比分析，进行开关量回路运行状态的实时检测。

而双重化的配置保护则能够有效针对继电保护系统运行中执行指令动作进行效率、执行时间上的分析，对AB套保护系统的动作做出状态检测，分析其构件与出口时间，并将出口时间与开关量时间做出对比分析，从而获取保护动作是否具备正确执行状态的确定[5]。

3.4 交流回路状态诊断分析

对于二次回路交流量做出必要的在线监测能够利用交流量来做出诊断，其主要是借助继电保护装置和报文记录分析装置来共同进行交流量的搜集和数据获取，在大部分情况下，智能变电站是使用双AD保护装置来进行相应采样，同时配备了双重化保护继电保护装置，将会上送双AD及双套保护采样值，通过对两个采样值做出对比分析之后来进行交流回路状态诊断。

两者之间相对的误差需要确保在阀值的范围内，就可以判断两台保护的交流二次回路是属于正常运作状态，如果通过对比分析发现两者之间的误差高于阀值范围的话，则需要进行分析后确定两套继电保护交流回路中至少有其中一套出现了异常故障，同时呈现出所对应的故障回路。

针对SV二次回路采样是否能够正常进行判断，则需要通过对SV与MMS上送采样值做出对比分析，如两者之间最大误差达到阀值，则认定该回路处于正常运作状态，如超出阀值允许范围，则该回路发生故障异常[6]。

4 结语

结合上述文章内容所述，智能变电站目前已经成为了人们日常生活当中电力能源输送的主要机构，所以，要想能够正常维持智能变电站运行稳定且提高其运行的安全性，就需要重视对继电保护系统中二次回路故障的准确诊断，尤其要仔细分析其中所存在的问题，将继电保护二次回路故障诊断作为智能变电站长期发展和创新的核心，利用继电保护二次回路故障监测系统信息收集、处理能力，全面进行电网系统运行状态的实时检测，并针对其中重点部分和主要环节进行仔细分析，全面实时进行相关数据的检测和故障的诊断以及及时预警，提高变电站运行的效率，确保能够为用户提供更加安全的用电体验。