杨映鹏 叶智尊 叶迅

国网四川省电力公司检修公司 四川成都 610041

近年来，随着智能变电站的大量投运及运维工作的开展，继电保护装置的智能化程度得到进一步的提升，其状态以及性能数据的采集与监控能力也随着提高。

1 智能变电站与传统变电站的区别

智能变电站采用了更多的新设备、新材料和新技术。采用现代信息数字化与控制技术，实现了智能化综合控制柜，取代了传统的网络布线方式，大大提高了操作的可靠性和安全性。智能变电站在信息采集、传输和处理等各个方面都不同于传统变电站。智能变电站具有较高的集成度。智能变电站可以实现一次、二次设备的集成和智能化集成。智能变电站具有全网意识。强调满足电网运行要求，注重变电站、变电站和控制。系统中心的协调与互动提高了整体运行水平，有别于传统变电站单一强调手段、功能和满足自身需求。智能变电站具有三层结构和两层网络结构，简化了网络系统处理更为复杂的数据关联问题[1]。

2 智能变电站继电保护在线运维的技术分析

2.1 继电保护设备状态监测

继电保护可以在相关设备的支持下，连续监测关键模拟信号的状态信息，并通过通信方式输出这些设备的信息。信息监控子系统也能意识到信息的缓存和能量供给，分析国家信息的每日变化规律，最终将设备组合起来。实现了故障的仿真功能，实现了电力设备继电保护的维护功能[2]。为了充分利用智能分站的中继保护设备的监控数据，首先，要实现相关信息的传输，在线监控信息应该被传输到计算机去分析监测数据的情况。在智能变电站继电保护过程中，一种是通过测控装置传输数据，另一种是通过网络分析仪传输数据。针对突变概率相对较小的信息，传输时间不受限制，可以采用慢速传输方式。

2.2 继电保护二次回路状态监测

智能变电站机电保护的二次电路与以往的变电站有所不同。关键原因是过去变电站采用模拟信号传输，智能变电站采用数字信号传输，光纤网络的连接。在智能变电站的情况下，继电保护二次回路的状态监测通常包括物理链路状态监测和逻辑链路状态监测[3]。

（1）物理链路的状态监测。主要监测变电站通信网络中各通信链路的状态，最终实现状态评估。为了实现物理链路的状态监控，第一应该明确物理链路所涉及的设备目标，明确物理链路的状态模型。利用运维系统中的PhysConn元件，可以获取物理链路物理端口中不同通信对象的配置信息，然后通过智能设备报警信号及时获取物理链路状态的异常信息。

（2）逻辑链路的状态监测。它主要监测智能变电站的过程层网络数据包，最终目标是提高网络通信内容的准确性和有效性。智能变电站的运行中，一旦出现配置误差，就很难通过人工检测达到有效定位误差的效果。在这种情况下,操作和维护系统可以取代手动检查错误的过程,定期获取网络报文信息，也可以检测变电站的配置,如果出现配置不正确的现象,它可以及时纠正,以防止事故发生[4]。

3 继电保护在线运维系统工程应用

2013年投入运行的220kV北京未来城及110kV武汉未来城新一代智能变电站中，笔者参与研发的继电保护在线运维系统投入应用，其系统架构如图所示。

3.1 数据采集层

（1）IEC61850前置采集模块。这一模块的关键性能就是采集智能终端、交换机等信号，采集和SV链路断链信号，采集保护功能压力板和通信传输/接收压力板状态。

（2）报文采集和分析模块。该模块的关键性能是在线捕获MMS、GOOSE和SV消息，在线解析消息格式和内容错误，在线检查SCD文件的消息配置和一致性。

3.2 数据应用层

该模块是处理IEC61850预采集模块发送的设备状态信号。通过对超限判别、趋势分析、状态评价等类似比较的综合分析，可以实时获得各设备的运行状态，异常状态需要修复。

二次回路状态监测模块。通过分析器件状态、链路状态以及消息传输状态的数据，可以实时获得二次电路中物理和逻辑链路的状态。

3.3 数据展示层

该模块的主要功能是在区间内图形化显示智能设备之间的逻辑链路关系。当逻辑链路不正常时，屏幕上出现不同颜色或闪烁提示用户，双击逻辑链路即可显示链路中传输的逻辑信号[5]。

总之，随着智能变电站的大量投运及运维工作的开展，大大增加了变电站运维、检修的不可控性，在智能变电站继电保护运行、维护过程中，存在着对SCD文件理解不够深入、网络结构混淆、不易发现和处理缺陷、安全措施执行困难等问题。继电保护的在线操作和维护系统意识到在智能分站的继电保护设备和二次电路的早期预警和预警系统，为继电器保护设备的状态监测和维护打下坚实的基础。对运维系统的重点性能做出了具体的介绍，论述了建模、体系结构等关键技术的实现，并给出了工程应用实例，对运维系统的深入推广应用有着十分重要的参考意义。