继电保护二次系统状态在线监测

继电保护二次系统状态在线监测

王晓兵

(江苏省电力公司检修分公司江苏泰州225300)

摘要：随着电网容量的增加，继电保护设备也在相应增加，由于国内电力系统继电保护是开放性系统，以往定期传动校验的做法已越来越不适应形势的发展。本文对继电保护二次系统状态在线监测进一步分析，以供同仁参考借鉴。

关键词：继电保护；二次；系统状态；在线监测

一、继电保护二次系统状态在线监测的构建

(1）系统的有关概述

在原有具备成熟系统的条件下，加入状态监控装置、数字采集单元与数字录波装置等于新系统中，智能操作箱完全代替传统操作箱，采用光缆作为信息传输通道，IEC61850没电站网络与通信协询作为其信息传输的标准要求，上述方案与原有系统的组合构成新的闭环在线监测系统，从而使二次系绷犬态的在线监测得以实现。在系统运行的过程中，合并单元能够就地对模拟量进行采集，而智能操作箱可以进行采集状态量，最终在线监则工作系统中可以获得全部的数据信息二而模型与各项数据信息都是在IEC61850（变电站网络与通信协议）信息传输标准的基础之上所进行的，交换机可对这些模型与信息进行汇总及整理，而接受数据传递的是综合监控装置与故障录波装置，同时可己录有关的数据模型，在后台接目娃」信息之后，要想进行分析线监测工作的各项实时数据，可采取可编程控制程序（PLC）它可以有效实现有关各类型的逻辑评估判断与状态检测工作。

（2）工作相关分析

1）就地采集模拟量

该项工作是由PT/CT的端子箱与合并单元两者合作进行开展的，后者安装于前者旁，两者可进行采集继电保护装置的各种电压、电流的输入量，再以IEC61850（变电站网络与通信协议）格式把有关数据传输至综合则控装置中。其中交流电压信号主要是以并联形式进行的，而交流电流信号的采集主要是以钳形测量装置开展的，并且在接收端处配备速断熔丝。以规约转换器来实现数据信号的格式转换，此装置能把全部的信号转换成为IEC61850(变电站网络与通信协议格式。且规约转换器在对全部信号进行采集的同时，还能够应用通信装置生成采集信息报告，将信息报告作为文件进行存储，以有助于作为以后数据处理的重要依据。

2)采集状态量

智能操作箱可以进行接收保护装置、测控装置的开入与开出状态量，采取空接点作为其信息采集接入的方式，在采集信号当中不会使保护装置的正常运转受到影响。智能操作箱可以代替常规操作箱完成所有的相关操作，并且能够实现监测二次回路。智能操作箱对变位信息进行传递会采用GOOSE的方式，有利于综合监控装置接收并对这些信息加以分析，然后对二次回路运行状态的监测进行获取。

3）整合处理数据信息

综合测控装置作为系统中数据整合处理的重要装置，它经由IEC61850协议和监测系统进行有效连接以对数据信息进行获取,然后再加以整合分析。在综合测控装置的运行当中，交换机为系统提供支撑会以其时钟同步功能进行。还有网络故障录波分析器装置同样可以整合处理有关信息，它可以用来进记录与分析故障电压、电流的信息。

4）评估状态的检测

此项工作的实施是以可编程逻辑控制器与可视化软件来实现的，可视化系统能把不同信息以状态图与曲线等形态进行显示，可编程逻辑控制器的逻辑图显示保护元件的状态也能够让可视化得以实现。在线监测装置对输出、输入回翻犬态的检测中，经由装置的开出和开入输入量得到显现，同时能够应用继电器接入点又对状态检修的有关需求发出报警信号。

二、继电保护二次系统状态在线监测分析

（1）实用性分析

在不影响原有继电保护二次系统安全、可靠运行的基础上，通过信号的多点采集，与原有设备形成闭环监测系统，运用多种监测、逻辑判断手段，解决了传统保护二次回路状态监测难以实现的技术难题。

1)有效监视装置的交流输入回路和装置的数据采集回路。利用IEC61850标准建立全变电站光纤数字采集和录波系统与传统保护装置进行闭环分析，实现传统保护装置交流输入回路状态监视。

2)有效监视出口压板状态。用CPU逻辑功能实现控制操作全过程的方案，使操作回路的结构只需用简单的开关量输入和开关量输出即可实现，取消了硬件结构上的防跳继电器，大大简化了操作回路的逻辑接线，减轻了现场工作人员的工作量，同时为保护实现状态检修提供了重要的应用基础。

3)有效监视操作回路状态。在线监测控制回路断线状态，从图中可知，利用对装置（IN2）输入信号的在线监测，实现了电气二次回路断路器机构箱辅助接点（LD）状态的在线监测。

4)智能组件评估间隔内设备各板件的运行状态。使用智能操作箱更换传统常规操作箱，在完成传统常规操作箱功能的同时监测保护二次回路，通过对监测运行信息的分析比较，判断保护二次回路和操作箱回路是否正常运行。

5)综合测控、网络和故障录波装置、后台可视化系统全局分析、判断。后台分析系统，根据综合测控、网络和故障录波装置提供的全站信息，利用一定的判据，分析被监测间隔保护装置自身的可靠性，分析判断保护交流回路、控制回路的异常情况，并接入保护故障信息系统上送到保护管理部门。

（2）先进性分析

目前，国内各网省公司都进行了数字化变电站试点，全国已建成一定数量的数字化变电站，未来，在智能电网建设的大背景下，数字化变电站快速发展与分阶段实现是必然趋势。已建数字化变电站对IEC61850标准的应用程度和技术水平各不相同，有的仅在变电站层应用层的，也有在过程层试点的，还有结合电子式互感器应用的。数字化变电站应当做到数字采集数字化、过程层设备智能化、数据模型标准化、信息交互网络化、设备检修状态化、设备操作智能化。数字化在线监测系统，对数据信息的建模完全基于IEC61850标准，传输采用标准以太网接口，支持IEC61850-9-2、GOOSE、IEEE1588、MMS标准规范，具备互操作能力。目前的实现形式是，原有的保护装置/保护回路不变；就地化安装合并单元；用智能操作箱代替常规操作箱，在此基础上可设想进行有步骤的逐级过渡演变：智能操作箱同样就地化处理→数字化的保护/测控一体化装置与原有保护并列运行→完全取代原有保护二次系统。

结束语：

根据电实际情况灵活选择检测方法，并及时调整各个评价指标占有的权重，以便能够充分的反应二次回路的实际工作情况，及时排查出二次回路中的问题，降低电厂风险。

参考文献：

【1】王俏文,丁建勇等.基于层次分析模型的二次设备状态检修方法[J].南方电网技术2013,7(4):97-102.

【2】马庆华.电力系统继电保护的自动化研究田[J].电子科技,2011.