1、继电保护二次系统在线监测与状态评估摘要：针对目前电力继电保护二次系统状态检修的技术现状，本文以继电保护二次系统开展在线监测与状态评估为主题，着重探讨了在线监测系统的构建与运行，并以此对继电保护二次系统的状态评估工作进行了分析。 关键词：继电保护；二次系统；在线监测；状态评估 中图分类号： TM58 文献标识码： A 文章编号： 随着我国电力系统智能化、数字化发展时代的到来，继电保护二次系统运行环境日益复杂，继电保护二次系统发生故障后可能造成的影响也越来越大，甚至危害电力系统的安全与稳定运行。因此，电力技术人员一直十分重视继电保护二次系统的检测与运行状态评估工作，力求通过对运行状态的精准把握，保
2、证二次系统的可靠运行。就目前来看，传统的检测与状态评估已经难以满足电力系统日益发展、设备不断增加的安全需求，构建新的在线监测系统，推动继电保护二次系统状态评估工作全方位开展，便成为电力系统技术发展的一个重点。 一、二次系统在线监测系统当前的优化构建 技术人员在以往工作中对继电保护二次系统进行在线监测，主要借助于传统试验方法来开展，难以对二次回路交流输入装置的运行状态信息进行有效采集，也难以达到对于系统常规操作箱、跳闸出口压板等设备进行实时动态监视，这就阻碍了其检测工作应有效果的迅速实现。因此，构建新的继电保护二次系统在线监测系统势在必行。本文下面就对当前在线监测系统的构建加以分析： 1、系统概
3、述 新型系统是以原有系统为基础，将数字录波装置、状态监控装置、数字采集单元加入系统中，并用智能操作箱替代传统操作箱，以光缆作为信息传输通道，其信息传输标准为 IEC61850，和原有系统组合成为新的闭环在线监测系统，对二次系统状态进行在线监测。此系统开展状态监测的原理如下图所示： 系统运行过程中，模拟量由合并单元进行就地采集，而保护装置接收的模拟量以及转换报告数据则由规约转换器采集，状态量则由智能操作箱采集，最终使在线监测工作系统获得所有必要的数据信息，然后再以 IEC61850 信息传输标准为基础对各项数据信息与模型进行传输，这些信息与模型再经由交换机进行汇总整理，然后传递给综合监控装置以及
4、故障录波装置，对数据模型进行记录，后台接收到信息，便可以利用 PLC可编程控制程序，对在线监测工作各项实时数据进行分析，实现状态检测以及各种逻辑评估判断。 2、工作分析 1）就地采集模拟量。此项工作是由合并单元和 PT/CT 的端子箱合作开展，前者安装于后者旁，二者对继电保护装置各种电流与电压的输入量进行采集，再以 IEC61850 格式将数据传递到综合测控装置。其中，交流电流信号是以钳形测量装置进行采集，交流电压信号则是以并联方式开展，且接收端配合有速断熔丝。数据信号的格式转换是以规约转换器来实现，该装置会将所有的信号转换成为 IEC61850 格式。而且规约转换器在采集所信号的同时，还会借
5、助通信装置生成信息采集的相关报告，存储为文件，以作为后期数据处理工作的主要依据。 2）采集状态量。智能操作箱对测控装置、保护装置的开出以及开入状态量进行接收，其信息采集接入的方式为空接点，不会在采集信号的过程中影响任何保护装置的正常工作。智能操作箱会实施常规操作箱应完成的操作，同时对二次回路实施监测。智能操作箱会以 GOOSE 的方式对变位信息进行传递，以使综合监控装置接收并分析这些信息，然后获取所监测的二次回路运行的状态。 3）整合处理信息。系统中开展数据整合处理的装置主要为综合测控装置，它通过 IEC61850 协议与监测系统连接，以获取数据信息，再开展整合分析，在综合测控装置运行中，交换
6、机会以其时钟同步功能为系统提供支撑。同时，网络故障录波分析器也是整合处理信息的装置，它用来对报文进行记录，对故障电流和电压的信息进行记录与分析。 4）检测评估状态。此项工作主要是以可视化的软件以及 PLC 逻辑程序来实施，可视化系统会将各种信息以曲线和状态图等形式展示出来，PLC 的逻辑图呈现的保护元件的状态也可以实现可视化。同时，在线监测装置对输入与输出回路状态的检测，会通过装置的开入与开出输入量进行呈现，并借助继电器接入点对状态检修需求发出报警。 二、二次系统的状态评估工作 继电保护二次系统的状态评估工作主要分成三个部分，即：整合研究各项数据信息、结合数据信息判定系统状态、研究改进故障状态
7、的措施，通过这三个方面的工作，二次系统的运行状态最终得到优化改进。下面就各部分具体的工作作出分析： 1、整合研究各项数据信息 在线监测系统捕捉到电流、电压、有功、无功、电气传感、直流系统等各项数据信息之后，会对这些信息进行统一的整合处理，然后通过细化分析各项数据显示的系统状态，检查二次系统是否存在传输错误等问题，并做好对问题的详细记录。而对功率输出以及系统荷载方面数据的获取以及分析，需要进一步地与正常状态下的数据信息进行对比，继而呈现出系统运行的具体状态。在整合分析各项数据的过程中，以供电传输以及电能效应相关数据的分析为重点，推动系统数据信息的全面有效分析，保证在线监测系统的良好运行，从而将电
8、力系统继电保护装置和二次回路置于严密监测之中。 2、结合数据信息判定系统状态 在保证所有信息检测完成之后，将监测系统采集的数据与正常状态下的数据信息进行比较分析，以发现各项信息呈现出的异常运行状态，并进一步分析各项异常出现的原因，从而为开展状态调整提供信息支撑。具体来讲，主要是从二次系统稳定状态、可靠性降低的状态、可疑状态以及危险状态四个层面对各数据信息进行分析。就稳定方面来看，是通过检查数据信息，查找系统运行中各设备所取得的数据是否存在偏差；而可靠性能降低则是通过检测发现存在着较大偏差的数据，或者系统数据无效，继而掌握导致数据可靠性降低的因素，判定系统处于可靠性降低的状态；可疑状态的分析则是
9、通过微小偏差数据造成电流与电压较大变化，判定系统当前的状态为可疑状态；危险状态则是指通过数据分析发现，某些数据偏差严重，且呈现出系统设备功能显著缺陷的问题，进而使二次系统陷入危害性的风险中，这便是危险状态。 3、研究改进故障状态的措施 通过对继电保护二次系统进行检测与状态评估，若发现系统中存在着故障状态，则进一步对故障状态进行分析研究，找到故障状态产生的原因，采取相应措施，使二次系统实现安全可靠运行。具体来讲，主要是从监测数据信息展现出来的故障内部因素、外部因素，如发热、潮湿等，进而对相关二次回路进行有针对性的检查，及时准确地发现问题所在。然后，通过进一步分析也可以判断二次回路相关零部件的功能
10、是否正常，发现其中的存在的问题，通过技术修理或更换，使二次回路恢复到良好的工作状态。当发现二次回路处于高危状态时，监测系统持续地发出危险报警，技术人员及时开展现场维修工作，使二次系统恢复至正常的运行状态。 三、结语 继电保护二次系统的运行环境很复杂，必须逐步构建先进、可靠的在线监测系统，对二次系统的运行状态进行检测与评估，及时发现异常，准确查明原因，正确采取措施，顺利解决问题，最终保证继电保护二次系统工作正常，保障电力系统安全稳定运行。 参考文献： 1赵志新,杨漪俊,王桂龙.继电保护二次系统状态在线监测J.中国新技术新产品,2011(16) 2孙娟妮.电力系统继电保护状态检测与评估J.大科技，2012(11) 3何磊.数字化变电站二次系统检测技术的研究与应用J.河北电力技术,2012(05) 4王春芸.继电保护二次回路状态检测与评估D.导师：吴国忠;陈韶昱.:浙江大学,2009 5 曹建锋,朱小鼎. 地区电网二次系统安全评估及应急预案体系建设 Z. 国家科技成果
