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摘要：相对于常规变电站，智能变电站保护装置的出口、功能回路采用软压板和虚端子连接，其可视性和直接操作性有所降低。该方法制定了保护装置、合并单元和智能终端在不同场景状态下的安措规则，设计了二次安措规则专家库;以二次安措专家库为基础，解析SCD文件，分析出需要检修的装置与相关二次设备的虚端子连线，给出操作票制定提示，并在操作票执行前后分别对操作票和执行结果进行分析诊断，给出诊断结果;在操作票诊断的基础上，实时监视检修过程中压板的状态变化，在误操作改变装置场景状态时及时给出告警提示。该方法在现场的应用取得了良好的防误效果，对二次安措的执行有积极的作用。
关键词：二次设备;安措;智能变电站;专家库
随着智能变电站大规模的发展，智能变电站的安全运行备受关注。智能变电站全站采用IEC 61850规约，二次回路采用光纤网络传递数字信号，取代了常规变电站的电缆回路。智能变电技术高度网络化的同时也使得二次回路模糊化，给二次设备检修带来了新问题。常规变电站开出回路的安措有明显电气断点，在跳合闸、遥控、启失灵等开出回路分别串入硬压板。运行设备检修时，退出线路保护装置启动失灵压板、保护出口压板，能有效确保不发生误出口。与传统变电站不同，智能变电站的二次回路安全隔离措施多采用断开光纤回路、投退保护装置的软压板、投退智能终端设备的出口硬压板、投退检修压板等方式。不同的安全隔离措施具有不同隔离机制和优缺点。多次拔插光纤易损坏光纤，软压板的投退依赖于软件的可靠性，不直观，易出错，而单一的安全隔离措施可靠性不高，因此智能变电站的二次安措多采用双重安全隔离措施模式。大量文献对智能变电站检修二次安措提出了优化方案，利用投退软压板断开数字通道，断开光纤回路形成物理回路断点，横向确定隔离范围，纵向制定操作顺序。也有文献提出建立合理的安措规则数据库以提高安措分析效率和可靠性，自动生成二次安措策略。安措辅助预警防误操作一定程度上能提高检修操作的安全性。智能变电站的安全隔离措施比常规站更智能、更灵活，同时也更复杂。研究有效方法、合理运用安全隔离措施，对提高智能变电站的检修操作的安全和效率，保障人身及設备的安全具有重要意义。
一、智能变电站安措防误介绍
智能变电站保护装置的二次回路用光缆进行连接，其模拟量的采样和开关量的采样、出口，分别通过SV和GOOSE报文进行传输。图1中，线路保护装置获取线路合并单元发送过来的电流SV报文、母线电压SV报文及线路智能终端发送过来的GOOSE报文，进行保护逻辑判断，若符合跳闸条件则通过智能终端进行跳闸。安全措施主要是指在变电运行及检修工作中为了人身、电网及设备安全，将待检修设备与运行设备进行安全隔离的措施。智能变电站改、扩建及装置检修时，二次设备的安全措施操作由跳闸出口软压板、GOOSE发送/接收软压板、SV接收软压板、检修压板等多种安措技术组合而成。由于软压板是存在于保护装置中的虚拟压板，数量多、不直观且无“明显电气断开点”，因此在操作过程中易造成漏投退、误投退等。同时，智能变电站装置新增加了检修机制。装置投入检修压板后，上送报文中的检修状态位置，此报文为检修态报文。处于正常运行状态的保护装置接收到检修态报文，会判别开入量或采样信息“状态不一致”，丢弃该检修态报文，并闭锁相关保护。处于正常运行状态的智能终端收到“状态不一致”的遥控或跳合闸指令后，也会丢弃该检修态报文，不进行跳合闸动作。变电站典型线路间隔保护装置与母线保护装置、合并单元/智能终端之间的二次回路连接关系。正常运行时，线路保护装置接收线路合并单元和母线合并单元发送的模拟量，并配合母线保护和对侧线路保护进行保护逻辑判断，对智能终端进行跳合闸控制。线路保护装置进行检修时，需要断开与上述装置之间的逻辑连接关系，以免误动。
二、关键技术
1.智能推理机原理
变电站二次设备在线监测与诊断采用“模型驱动”模式来实现智能推理。智能推理机自身不包含任何推理逻辑，而是通过加载智能诊断模型库（文件）来获得智能诊断逻辑，根据从数据库获取的二次设备属性，与所加载的智能诊断模型id进行匹配，生成智能诊断实例，加载脚本进行逻辑计算并生成结论，获得推理结果。
2.二次设备专家诊断库
规则对于不同类型和不同制造厂商的保护设备，诊断规则存在明显差异。如线路保护无GOOSE接收压板，母线保护则需要诊断GOOSE接收压板，不同类型保护的主保护功能压板也不同。不同制造厂商的保护设备在保护压板配置、Ref描述上也存在差异。诊断规则根据变电站一、二次设备的配置可能有所变化。为此，二次安措智能诊断无论是建模还是功能实现应具备灵活性和可扩展性，以适应复杂多变的诊断规则。
三、基于在线监测与诊断的二次设备检修安措策略
智能变电站二次设备检修前需明确变电站一、二次设备的运行状态，采取合理的安全隔离措施。通过对二次安措智能诊断技术的研究，利用知识和经验总结出规则，经过逻辑运算推理得到结果，形成安措规则，从而建立变电站二次安措专家智能诊断库。对变电站的二次设备运行状态进行在线实时分析和诊断，反映出装置和相关压板状态，展示包括异常原因、影响范围及解决建议在内的诊断结果。安措执行过程是否准确，需通过系统逻辑判断，一旦操作不当就需告警提示，禁止操作，确保安措执行到位。智能变电站二次设备运行中首先启动一次设备拓扑，获取一次设备运行信息，并基于一次设备拓扑计算一次设备运行状态;启动二次设备拓扑，获取二次设备信息（包括相关压板信息）;智能推理机根据二次设备的类型，依次从智能诊断模型库中调用相应的智能诊断模型，通过字符型关键字模块并基于一次拓扑和二次拓扑的信息生成智能诊断实例库。智能推理机计算智能推理实例，判别装置状态和诊断置压板状态，从而生成诊断报告，实现二次设备运行状态的在线监测与诊断。智能变电站二次设备安措智能诊断过程关键在于智能推理机，一次设备拓扑、二次设备拓扑、字符型关键字模块等是进行智能诊断的基础，在多模块的支持下智能推理机判断二次设备的运行状态，并给出相应报告。若安措操作符合规则，则顺利进行，否则告警提示，防止误操作。
结语
本文通过对智能变电站二次安措特点的分析，提出了二次安措诊断方法，变电站10kV母线增加小电源并网运行，对变电站的一、二次设备及回路提出了新的要求，在改造过程中变动较大。
参考文献
[1]曹楠，李刚，王冬青，等.智能变电站关键技术及其构建方式的探讨[J].电力系统保护与控制，2011，39（5）：63-68.
[2]尹相国.220kV智能变电站检修二次安措优化技术[J].电力电子，2017，18（2）：242-243.
[3]李凡红，刘明忠，梁彪，等.500kV智能变电站二次检修安措技术探究[J].电气应用，2016，35（16）：58-63.
[4]张旭升，李江林，赵国喜，等.智能变电站二次安措防误系统研究与应用[J].电力系统保护与控制，2017，45（11）：141-146.
[ 5 ]孙志鹏，陈晓刚，叶刚进，等 . 智能变电站安措技术及可视化研究[ J ] . 电工技术，2014 （ 4 ）： 19 - 21.
[ 6 ]赵子涵，刘鑫，叶翔，等.智能变电站二次系统" 一键式" 安措自动生成方法研究[ J ] . 电测与仪表，2019 ， 56 （ 4 ）： 15 - 20.
关键词：二次设备;安措;智能变电站;专家库
随着智能变电站大规模的发展，智能变电站的安全运行备受关注。智能变电站全站采用IEC 61850规约，二次回路采用光纤网络传递数字信号，取代了常规变电站的电缆回路。智能变电技术高度网络化的同时也使得二次回路模糊化，给二次设备检修带来了新问题。常规变电站开出回路的安措有明显电气断点，在跳合闸、遥控、启失灵等开出回路分别串入硬压板。运行设备检修时，退出线路保护装置启动失灵压板、保护出口压板，能有效确保不发生误出口。与传统变电站不同，智能变电站的二次回路安全隔离措施多采用断开光纤回路、投退保护装置的软压板、投退智能终端设备的出口硬压板、投退检修压板等方式。不同的安全隔离措施具有不同隔离机制和优缺点。多次拔插光纤易损坏光纤，软压板的投退依赖于软件的可靠性，不直观，易出错，而单一的安全隔离措施可靠性不高，因此智能变电站的二次安措多采用双重安全隔离措施模式。大量文献对智能变电站检修二次安措提出了优化方案，利用投退软压板断开数字通道，断开光纤回路形成物理回路断点，横向确定隔离范围，纵向制定操作顺序。也有文献提出建立合理的安措规则数据库以提高安措分析效率和可靠性，自动生成二次安措策略。安措辅助预警防误操作一定程度上能提高检修操作的安全性。智能变电站的安全隔离措施比常规站更智能、更灵活，同时也更复杂。研究有效方法、合理运用安全隔离措施，对提高智能变电站的检修操作的安全和效率，保障人身及設备的安全具有重要意义。
一、智能变电站安措防误介绍
智能变电站保护装置的二次回路用光缆进行连接，其模拟量的采样和开关量的采样、出口，分别通过SV和GOOSE报文进行传输。图1中，线路保护装置获取线路合并单元发送过来的电流SV报文、母线电压SV报文及线路智能终端发送过来的GOOSE报文，进行保护逻辑判断，若符合跳闸条件则通过智能终端进行跳闸。安全措施主要是指在变电运行及检修工作中为了人身、电网及设备安全，将待检修设备与运行设备进行安全隔离的措施。智能变电站改、扩建及装置检修时，二次设备的安全措施操作由跳闸出口软压板、GOOSE发送/接收软压板、SV接收软压板、检修压板等多种安措技术组合而成。由于软压板是存在于保护装置中的虚拟压板，数量多、不直观且无“明显电气断开点”，因此在操作过程中易造成漏投退、误投退等。同时，智能变电站装置新增加了检修机制。装置投入检修压板后，上送报文中的检修状态位置，此报文为检修态报文。处于正常运行状态的保护装置接收到检修态报文，会判别开入量或采样信息“状态不一致”，丢弃该检修态报文，并闭锁相关保护。处于正常运行状态的智能终端收到“状态不一致”的遥控或跳合闸指令后，也会丢弃该检修态报文，不进行跳合闸动作。变电站典型线路间隔保护装置与母线保护装置、合并单元/智能终端之间的二次回路连接关系。正常运行时，线路保护装置接收线路合并单元和母线合并单元发送的模拟量，并配合母线保护和对侧线路保护进行保护逻辑判断，对智能终端进行跳合闸控制。线路保护装置进行检修时，需要断开与上述装置之间的逻辑连接关系，以免误动。
二、关键技术
1.智能推理机原理
变电站二次设备在线监测与诊断采用“模型驱动”模式来实现智能推理。智能推理机自身不包含任何推理逻辑，而是通过加载智能诊断模型库（文件）来获得智能诊断逻辑，根据从数据库获取的二次设备属性，与所加载的智能诊断模型id进行匹配，生成智能诊断实例，加载脚本进行逻辑计算并生成结论，获得推理结果。
2.二次设备专家诊断库
规则对于不同类型和不同制造厂商的保护设备，诊断规则存在明显差异。如线路保护无GOOSE接收压板，母线保护则需要诊断GOOSE接收压板，不同类型保护的主保护功能压板也不同。不同制造厂商的保护设备在保护压板配置、Ref描述上也存在差异。诊断规则根据变电站一、二次设备的配置可能有所变化。为此，二次安措智能诊断无论是建模还是功能实现应具备灵活性和可扩展性，以适应复杂多变的诊断规则。
三、基于在线监测与诊断的二次设备检修安措策略
智能变电站二次设备检修前需明确变电站一、二次设备的运行状态，采取合理的安全隔离措施。通过对二次安措智能诊断技术的研究，利用知识和经验总结出规则，经过逻辑运算推理得到结果，形成安措规则，从而建立变电站二次安措专家智能诊断库。对变电站的二次设备运行状态进行在线实时分析和诊断，反映出装置和相关压板状态，展示包括异常原因、影响范围及解决建议在内的诊断结果。安措执行过程是否准确，需通过系统逻辑判断，一旦操作不当就需告警提示，禁止操作，确保安措执行到位。智能变电站二次设备运行中首先启动一次设备拓扑，获取一次设备运行信息，并基于一次设备拓扑计算一次设备运行状态;启动二次设备拓扑，获取二次设备信息（包括相关压板信息）;智能推理机根据二次设备的类型，依次从智能诊断模型库中调用相应的智能诊断模型，通过字符型关键字模块并基于一次拓扑和二次拓扑的信息生成智能诊断实例库。智能推理机计算智能推理实例，判别装置状态和诊断置压板状态，从而生成诊断报告，实现二次设备运行状态的在线监测与诊断。智能变电站二次设备安措智能诊断过程关键在于智能推理机，一次设备拓扑、二次设备拓扑、字符型关键字模块等是进行智能诊断的基础，在多模块的支持下智能推理机判断二次设备的运行状态，并给出相应报告。若安措操作符合规则，则顺利进行，否则告警提示，防止误操作。
结语
本文通过对智能变电站二次安措特点的分析，提出了二次安措诊断方法，变电站10kV母线增加小电源并网运行，对变电站的一、二次设备及回路提出了新的要求，在改造过程中变动较大。
参考文献
[1]曹楠，李刚，王冬青，等.智能变电站关键技术及其构建方式的探讨[J].电力系统保护与控制，2011，39（5）：63-68.
[2]尹相国.220kV智能变电站检修二次安措优化技术[J].电力电子，2017，18（2）：242-243.
[3]李凡红，刘明忠，梁彪，等.500kV智能变电站二次检修安措技术探究[J].电气应用，2016，35（16）：58-63.
[4]张旭升，李江林，赵国喜，等.智能变电站二次安措防误系统研究与应用[J].电力系统保护与控制，2017，45（11）：141-146.
[ 5 ]孙志鹏，陈晓刚，叶刚进，等 . 智能变电站安措技术及可视化研究[ J ] . 电工技术，2014 （ 4 ）： 19 - 21.
[ 6 ]赵子涵，刘鑫，叶翔，等.智能变电站二次系统" 一键式" 安措自动生成方法研究[ J ] . 电测与仪表，2019 ， 56 （ 4 ）： 15 - 20.