论文部分内容阅读
摘要：变电站继电保护设备对保障电力系统的安全可靠运行起着决定性作用。在智能变电站技术条件下，继电保护设备应大量采用数字化、网络化、智能化技术，使得传统的依赖人工定检的运维方式能够得到有效的解决，保证实际工作有效性的提高。
关键词：智能变电站;继电保护;在线检测;应用
近年来，随着智能变电站的应用和推广，为实现继电保护设备的状态监测与检修创造了良好的技术条件，继电保护设备的智能化程度不断提高，在实际工作中，相关工作人员要加强对这一问题的重视程度，结合智能技术的功能和运行要求开展相关的工作，促进智能变电站的平稳运行。
一、智能变电站继电保护状态监测内容分析
1.1 继电保护在线监测系统监测信息
为了实现在线监测系统对智能变电站各组成部分运行状态的实时监控，需要采取重点监测的方式，对变电站电源、电源输出情况、设备工作温度、光强信息以及回路检查信息进行全面收集，通过对智能变电站主要环节的监控，使得在线监测系统能够在短时间将变电站的运行状况进行直观的展现，满足了变电站故障维修和设备保养工作的客观需求。
1.2 在线监测系统信息数据传输体系
在智能变电站继电保护在线监测系统设计的工作中，由于对合并单元以及智能终端对网络规划的要求，所以数据汇总以及分析流程需要在站控制网络进行，这就导致变电站故障信息难以进行快速上传，增加了变电站故障处理时间，带来了一定的经济损失。基于这一情况，在进行在线监测系统规划的过程中，需要进行数据体系的传输，通过对测控装置以及网络分析仪器的合理使用，实现故障数据的快速交互，在进行实际操作的过程中，技术人员需要以科学性原则为指导，在这一理论框架下，对系统传输数据进行管控，在线监测系统数据传输体系的构建，要充分体现科学性的原则，只有从科学的角度对各种元器件、各个工作环节进行认知，才能够最大限度的保证在线监测系统信息数据传输体系能够满足智能变电站继电保护工作的客观要求，只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下，我们才能够以现有的技术条件为基础，进行在线监测系统信息数据传输体系的合理化构建。在线监控信息通过 SV 网络以及 GOOSE 框架，将网络内部信息传输到监测装置中，监测装置将收到的信息通过MMS（报文规范）传输到监测系统中，确保智能变电站保护在线监测系统的合理化构建。在进行网络分析仪转发数据信息的股从中，需要通过网络分析仪对监测系统内部的过程对信息进行报文处理，并经过报文解析，将相关信息传输到数据端口。这两种在线监测数据传输方式在规划设计环节，需要根据实际需求，进行必要的选择。
二、 继电保护二次回路在线监测
2.1 物理链路通信在线监测
为了实现物理链路通信在线监测，需要明确智能变电站过程层设备的物理链路拓扑信息。无论采用组网通信方式，还是设备间通信方式。光纤通信的链路包括发送方光纤接口、点对点光纤、接收方光纤接口环节（其中发送方和接收方对应的设备，如保护装置、合并单元、智能终端和交换机）。从设备损坏可能导致光纤网口通信异常的角度来划分过程层设备光纤网口构成，包括以下3个层次[1]。（1）整个装置。当装置电源出现异常时，将导致装置所有的光纤网络口通信出现异常。（2）接口插件。当装置光纤接口插件出现异常时，将导致插件所有的光纤网络口通信出现异常。（3）光纤接口。当装置单个光纤接口出现异常时，将导致该光纤接口通信出现异常。光纤通信的监视功能是在接收方完成的，在光纤链路异常时，接收方将无法正常的接收数据，从而判断出光纤链路发生了异常，但是接收方实际上无法接判断是链路的还是参与环节出现了问题，即无法定位到是发送方光纤接口、通信链路或者是接收方光纤接口出现异常。为了方便地实现光纤链路状态监视，接收设备发出的链路异常报警需要有明确的物理概念，一般采用针对发送设备的原则来定义。
2.2 逻辑链路通信在线监测
智能变电站中，二次回路的整个生效过程是：先形成SCD文件，再导出装置可识别的配置文件，然后装置解析配置文件，并发送和接收对应报文，解析数据。配置文件的循环冗余校验（CRC）机制能确保下载到装置的配置文件和 SCD 文件的一致性，但无法保证装置解析配置文件的正确性，所以除了物理链路通信在线监测外，智能变电站过程层通信网络还需要进行网络通信内容有效性的在线监测，用来确保实际工程装置生效的过程层通信配置和SCD的集成配置完全一致。按照 IFC61850 标准要求，过程层 GOOSE 和 SV 在数据交换过程中，不仅交换通信数据，还交换配置数据，这为逻辑链路通信的在线监测创造了条件，过程层装置间GOOSE、SV报文交互的应用信息可以用（MAC，APPID）来唯一标识，交互关系在 SCD文件中进行详细描述，SCD文件中定义了如下信息：（1）发送端 GOOSE、SV 报告控制块，以及报告控制块对应的数据集（DataSet）。（2）接收端Inputs关联了发送端数据详细信息。（3）GOOSE、SV發送时对应的MAC、APPID等信息。通过上述3组信息，在线监测系统在导入SCD文件后，读取GOOSE网络配置（GSE）、SMV、DataSet以及功能约束数据属性（FCDA）内容，构建FCDA与GSE、SMV的关联关系，并检索通过（Communication）节点，构建GSE、SMV对应的网络配置信息，检索 GOOSE 输入（GOIN）、SV输入（SVIN）为前缀的LN 中的Inputs信息，得到发送者的FCDA以及接收者的插件、端口信息，可以构建过程层收发装置拓扑结构以及信息虚回路表[2]。
三、结束语
智能变电站继电保护状态检修研究项目的开展，可最大限度地提高电力设备的利用率，减少设备停电时间，降低误碰、误接线、误整定事故的概率，提高变电站保护系统的运行可靠性，保证电网的可靠运行。
参考文献∶
[1]韩平，赵勇，继电保护状态检修的实用化尝试[J].电力系统保护与控制，2016，38（19）：92-95.
[2]许伟国，张亮，数字化变电站网络通信在线故障诊断系统的设计与应用[J]，电力自动化设备，2016，30（6）：121-124.
（作者单位：国网河北省电力有限公司临漳县供电分公司）
关键词：智能变电站;继电保护;在线检测;应用
近年来，随着智能变电站的应用和推广，为实现继电保护设备的状态监测与检修创造了良好的技术条件，继电保护设备的智能化程度不断提高，在实际工作中，相关工作人员要加强对这一问题的重视程度，结合智能技术的功能和运行要求开展相关的工作，促进智能变电站的平稳运行。
一、智能变电站继电保护状态监测内容分析
1.1 继电保护在线监测系统监测信息
为了实现在线监测系统对智能变电站各组成部分运行状态的实时监控，需要采取重点监测的方式，对变电站电源、电源输出情况、设备工作温度、光强信息以及回路检查信息进行全面收集，通过对智能变电站主要环节的监控，使得在线监测系统能够在短时间将变电站的运行状况进行直观的展现，满足了变电站故障维修和设备保养工作的客观需求。
1.2 在线监测系统信息数据传输体系
在智能变电站继电保护在线监测系统设计的工作中，由于对合并单元以及智能终端对网络规划的要求，所以数据汇总以及分析流程需要在站控制网络进行，这就导致变电站故障信息难以进行快速上传，增加了变电站故障处理时间，带来了一定的经济损失。基于这一情况，在进行在线监测系统规划的过程中，需要进行数据体系的传输，通过对测控装置以及网络分析仪器的合理使用，实现故障数据的快速交互，在进行实际操作的过程中，技术人员需要以科学性原则为指导，在这一理论框架下，对系统传输数据进行管控，在线监测系统数据传输体系的构建，要充分体现科学性的原则，只有从科学的角度对各种元器件、各个工作环节进行认知，才能够最大限度的保证在线监测系统信息数据传输体系能够满足智能变电站继电保护工作的客观要求，只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下，我们才能够以现有的技术条件为基础，进行在线监测系统信息数据传输体系的合理化构建。在线监控信息通过 SV 网络以及 GOOSE 框架，将网络内部信息传输到监测装置中，监测装置将收到的信息通过MMS（报文规范）传输到监测系统中，确保智能变电站保护在线监测系统的合理化构建。在进行网络分析仪转发数据信息的股从中，需要通过网络分析仪对监测系统内部的过程对信息进行报文处理，并经过报文解析，将相关信息传输到数据端口。这两种在线监测数据传输方式在规划设计环节，需要根据实际需求，进行必要的选择。
二、 继电保护二次回路在线监测
2.1 物理链路通信在线监测
为了实现物理链路通信在线监测，需要明确智能变电站过程层设备的物理链路拓扑信息。无论采用组网通信方式，还是设备间通信方式。光纤通信的链路包括发送方光纤接口、点对点光纤、接收方光纤接口环节（其中发送方和接收方对应的设备，如保护装置、合并单元、智能终端和交换机）。从设备损坏可能导致光纤网口通信异常的角度来划分过程层设备光纤网口构成，包括以下3个层次[1]。（1）整个装置。当装置电源出现异常时，将导致装置所有的光纤网络口通信出现异常。（2）接口插件。当装置光纤接口插件出现异常时，将导致插件所有的光纤网络口通信出现异常。（3）光纤接口。当装置单个光纤接口出现异常时，将导致该光纤接口通信出现异常。光纤通信的监视功能是在接收方完成的，在光纤链路异常时，接收方将无法正常的接收数据，从而判断出光纤链路发生了异常，但是接收方实际上无法接判断是链路的还是参与环节出现了问题，即无法定位到是发送方光纤接口、通信链路或者是接收方光纤接口出现异常。为了方便地实现光纤链路状态监视，接收设备发出的链路异常报警需要有明确的物理概念，一般采用针对发送设备的原则来定义。
2.2 逻辑链路通信在线监测
智能变电站中，二次回路的整个生效过程是：先形成SCD文件，再导出装置可识别的配置文件，然后装置解析配置文件，并发送和接收对应报文，解析数据。配置文件的循环冗余校验（CRC）机制能确保下载到装置的配置文件和 SCD 文件的一致性，但无法保证装置解析配置文件的正确性，所以除了物理链路通信在线监测外，智能变电站过程层通信网络还需要进行网络通信内容有效性的在线监测，用来确保实际工程装置生效的过程层通信配置和SCD的集成配置完全一致。按照 IFC61850 标准要求，过程层 GOOSE 和 SV 在数据交换过程中，不仅交换通信数据，还交换配置数据，这为逻辑链路通信的在线监测创造了条件，过程层装置间GOOSE、SV报文交互的应用信息可以用（MAC，APPID）来唯一标识，交互关系在 SCD文件中进行详细描述，SCD文件中定义了如下信息：（1）发送端 GOOSE、SV 报告控制块，以及报告控制块对应的数据集（DataSet）。（2）接收端Inputs关联了发送端数据详细信息。（3）GOOSE、SV發送时对应的MAC、APPID等信息。通过上述3组信息，在线监测系统在导入SCD文件后，读取GOOSE网络配置（GSE）、SMV、DataSet以及功能约束数据属性（FCDA）内容，构建FCDA与GSE、SMV的关联关系，并检索通过（Communication）节点，构建GSE、SMV对应的网络配置信息，检索 GOOSE 输入（GOIN）、SV输入（SVIN）为前缀的LN 中的Inputs信息，得到发送者的FCDA以及接收者的插件、端口信息，可以构建过程层收发装置拓扑结构以及信息虚回路表[2]。
三、结束语
智能变电站继电保护状态检修研究项目的开展，可最大限度地提高电力设备的利用率，减少设备停电时间，降低误碰、误接线、误整定事故的概率，提高变电站保护系统的运行可靠性，保证电网的可靠运行。
参考文献∶
[1]韩平，赵勇，继电保护状态检修的实用化尝试[J].电力系统保护与控制，2016，38（19）：92-95.
[2]许伟国，张亮，数字化变电站网络通信在线故障诊断系统的设计与应用[J]，电力自动化设备，2016，30（6）：121-124.
（作者单位：国网河北省电力有限公司临漳县供电分公司）