基于智能变电站的继电保护二次回路故障诊断研究

为了能够进一步提高智能变电站中继电保护装置二次回路的安全性,本文提出了一种继电保护二次回路的故障检测以及诊断的方法。首先对SV、GOOSE、MMS报文监测进行了简要的分析,对过程层以及站控层链路异常信息的特征进行了详细的研究。针对智能变电站中继电保护装置的二次回路,提出了在线监测以及故障诊断方法,利用网络报文记录来对保护状态进行相应的检测,从而构建一个较为完整的二次回路在线监测系统。     

智能变电站二次回路在线监测与故障诊断技术研究与应用

智能变电站大量应用智能化二次设备,这些设备的连接大都采用光纤,而与传统变电站的二次设备电缆连接相比,光纤传输方式存在故障不易发现且查找不便等问题,因此提出并开发一种智能变电站二次回路在线监测及故 障诊断系统.研究了过程层和链路层的异常信息特征,提出 SV/GOOSE网络诊断、交流回路状态诊断、保护动作诊断分析,同时建立了二次回路专家知识库,通过实时获取的状态信息实时判断二次回路的运行状态,进而实现智能变电站二次回路的在线监测和故障诊断.最后结合实例,证明系统的有效性和实用性.     

智能站网络分析装置采集信息建模及其应用研究

为了实现调度端对厂站端二次设备在线监视与分析,提出建立智能变电站网络报文记录分析装置采集信息模型。模型由公共、告警、SV协议、GOOSE协议及MMS协议等逻辑设备组成。从网络报文记录分析装置采集信息的特性分析出发,研究了过程层和站控层网络信息的异常状态形成原因及特征量,将智能变电站二次设备运行状态关键信息整理和抽取,形成暂态数据交换文件和稳态数据交换文件,并上送至调度端,在二次设备可视化状态监视和智能站高级应用功能工程实用化等方面进行研究和探索。     

智能变电站二次设备状态监测技术研究

设备状态监测及评估是状态检修的基础,针对智能变电站技术特点,对二次设备状态监测及评估技术进行了研究。用IEC 61850采集交换机的状态信息,选取交换机端口流量、端口接收光强、发送光强、工作温度及端口误码率作为交换机的评价指标,用模糊综合评价方法,对交换机的状态进行综合评价。为防止保护出口跳闸回路触点粘连、失效、忘投压板等问题,设计后台监控系统与智能组件配合,实现了跳闸触点的定检。对间隔层、过程层之间的SV、GOOSE收发异常,提出了一种不依赖网络报文分析仪的诊断方法,诊断出是间隔层装置、还是智能组件故障。     

基于报文解析的变电站过程层网络信息流异常保护方法

为了提高智能变电站过程层网络的通信可靠性,给出一种基于信息流的过程层网络设备异常保护方法。基于过程层网络信息流的特性分析,研究了过程层网络信息流的异常状态形成机理以及特征量,并提出了信息流异常的保护策略。进一步,基于GOOSE、SV报文的解析以及信息流量的监控,给出过程层网络信息流异常保护的判据、逻辑和整定计算方法,实现了过程层网络信息流异常告警以及网络故障隔离,并启动备用装置对故障装置进行替换,实现了事故状态的恢复。在构建智能变电站网络通信系统保护监控体系方面进行了实质性的有效探索。     

智能变电站继电保护SV及GOOSE输入自动测试方法

智能变电站继电保护测试目前采用手动配置测试项目、人工检查测试结果的方式,测试效率低下且容易出现人为错误。对此,提出了一种智能变电站继电保护GOOSE及SV输入自动测试方法,该方法以SV及GOOSE输入虚端子为参照物,自动建立被测保护装置所订阅的SV及GOOSE报文数据与MMS报文数据的对应关系,解析SCD文件自动获取所订阅的SV,GOOSE报文信息并模拟发送SV,GOOSE报文,读取被测装置的MMS报文以获取被测装置对SV,GOOSE报文的处理结果 ,自动判断测试结果并形成试验报告。该方法能够实现SV及GOOSE输入的全自动测试,有效提高智能变电站继电保护测试工作的效率及质量。     

六氟化硫断路器在线监测模型及系统搭建探索——建立符合IEC 61850标准的信息模型

随着IEC61850标准的推广,符合IEC61850标准的过程层一次设备的模型构建及通信问题急需解决,而六氟化硫断路器作为重要的一次设备,其状态在线监测系统的模型和通信如何符合IEC61850标准变得尤为重要。根据六氟化硫断路器状态在线监测的特点,合理利用IEC61850中逻辑节点GGIO,为模型建立提供了新的思路;由于断路器状态监测装置和间隔层保护设备的数据通信是通过GOOSE（面向通用对象的变电站事件）报文实现的,对GOOSE报文的通信机制进行了具体阐述,并设计了状态在线监测装置系统硬件平台搭建方案。     

500kV智能变电站过程层交换机更换方案探讨

在智能变电站中工业交换机大量用于传输继电保护和自动装置的GOOSE报文及SV报文,是二次系统通信的关键环节,因此以太网交换机的性能将直接影响智能变电站的安全稳定运行。以浙江电网500kV智能变电站夏金变的220kV过程层GOOSE/SV A网中心交换机更换方案为例,提出一种通过搭建离线调试平台验证交换机配置的试验方案。     

继电保护相关二次回路的在线状态检测技术

详细分析了继电保护状态检修的关键技术,并对交流二次回路、开关量输入二次回路、断路器操作二次回路等继电保护相关重要二次回路的状态在线检测方法进行了研究。对于交流二次回路的在线状态检测,提出了对其交流输入量及对比参照量进行分析的解决方案,并针对单重化、双重化配置的继电保护装置,分别提出了交流二次回路在线状态检测的具体方案;对于开关量输入二次回路的在线状态检测,提出了利用微机保护对某些类型的开入量进行异常检测的方案;对于断路器二次操作回路的在线状态检测,设计了具体的状态检测电路,详细分析了基于双继电器接点串联方法进行跳合闸出口接点可靠性检测的方法。     

智能变电站过程层网络监测与故障定位系统设计与实现

针对现有的网络监测系统大都无法支持过程层网络拓扑结构和虚连接回路显示的问题,文中提出一种基于过程层交换机的网络监测在线系统。该系统包含主机监测系统和过程层交换机。主机监测系统通过解析变电站配置文件(SCD)获取预置的过程层网络拓扑结构和虚连接逻辑回路;过程层交换机的利用访问控制列表(ACL)规则捕获和解析一定的面向通用对象的变电站事件(GOOSE)报文和取样值(SV)报文,获取连接在交换机的设备信息,从而使主机监测系统获得实际的过程层网络拓扑结构和虚连接物理回路。对比预置和实际的网络拓扑结构和虚连接回路,实现了对过程层网络的实时监测和故障定位。在实际应用中,该系统协助运维人员实时地监测网络运行状态和快速地定位故障,提高了电力系统自动化运维的管理水平。     

智能变电站故障信息模型与继电保护在线监测方法

充分利用智能变电站信息开放与信息共享的优势,提出基于智能变电站系统特性的继电保护在线监测新方法。全面分析继电保护在线监测功能需求,提出继电保护在线监测思路;建立包含一次系统间隔模型、二次系统端口模型、二次系统逻辑模型的智能变电站故障信息模型,在此基础上,充分描述继电保护状态信息间的耦合及关联关系,自动辨识继电保护关键状态,并实现继电保护故障定位。算例分析结果表明,基于智能变电站故障信息模型的继电保护在线监测方法可实现继电保护关键状态的辨识,并实现精准的故障定位。     

智能变电站继电保护状态监测的一种模糊评估算法

为了改变智能变电站继电保护定期检修的模式,根据继电保护装置故障情况选取了监测信息,提出了继电保护监测信息的采集方案和分析方法。引入模糊数学理论,基于模糊综合评判思想建立继电保护状态评估模型;将状态参量信息用隶属函数表示,对继电保护装置的在线监测信息和历史记录信息开展量化评估,并综合得出继电保护的运行状态。实例证明,该评判方法是合理和有效的。状态评估的应用将以往变电站定期检修策略转换为状态检修策略,可有效地减少继电保护检修费用,提高变电站系统运行的可靠性。     

光纤纵联保护通道故障在线诊断方法

在分析现有光纤纵联保护装置通信方式和通道故障诊断方法的基础上,通过在光纤纵联保护装置及通信接口装置内实现完善的物理链路和通信状态监测的方法。在不需要插拔光纤、电缆或增加冗余监测设备的情况下,即可实现光纤纵联保护和通信设备的通道状态的在线诊断。能实时显示光纤通道收发功率、误码情况等运行信息。在通道发生故障时,运行和维护人员通过查看保护装置和后台的实时状态报告,即可准确地定位通道故障点和故障原因。同时通过设置通道状态的预警值,能及早发现并解决由于通道故障问题带来的光纤纵联保护安全运行隐患。     

220kV西泾智能变电站二次系统设计技术研究

针对智能变电站网络化信息共享的特点,根据220kV西泾智能变电站实施方案,提出＂SV/GOOSE信息流图＋SV/GOOSE信息逻辑配置表＋装置光缆联系图＂的智能化变电站二次施工图设计方法。SV/GOOSE信息流图表达逻辑原理,SV/GOOSE信息逻辑配置表将原理映射为虚回路的具体输入输出信号关联,装置光缆联系图描述物理介质连接方法。三者结合,准确指导了西泾变电站工程的数据模型配置、施工及调试。在此基础上提出加快开发智能站二次系统设计工具的需求。     

针对智能变电站二次回路故障的高压断路器故障追踪

针对相关二次回路故障导致高压断路器不正确动作的情况进行分析,提出了一种基于有向二分图模型的故障追踪方法,从而对高压断路器不正确动作具体原因进行反向追踪。首先根据面向通用对象的变电站事件报文的传递路径将相关二次回路网络分簇为通信网络、保护装置、智能组件及测控装置,并将每一簇作为一个子域。其次利用智能变电站端的相关二次回路异常信息及故障原因之间的逻辑关系,在每个子域内建立基于有向二分图的故障关联模型。最后引入贝叶斯疑似度对故障原因进行计算分析并结合反向推理进行验证,从概率上保证了结果的准确性。案例分析表明,所提故障追踪方法可以及时对高压断路器不正确动作追本溯源,且具有较高的容错性。     

基于贝叶斯网络信息融合的直流配电网故障诊断方法

新型直流配电系统故障期间暂态特征复杂多变,继电保护存在拒动和误动情况。为了避免继电保护的不正确动作对故障诊断产生影响,提出一种基于贝叶斯网络信息融合的直流配电网故障诊断方法。首先,对传统继电保护贝叶斯网络模型进行改进,同时考虑直流配电网故障限流策略,分别构建保护动作信息、断路器动作信息和限流策略信息3种贝叶斯网络模型,对故障区域内各元件的故障概率进行初步评估。其次,利用D-S证据理论将各元件对应的故障概率信息进行融合,完成故障元件的判别。然后,应用故障元件对应的贝叶斯网络模型识别误动或拒动的保护装置与断路器,实现对直流配电网的故障诊断。最后,通过算例验证了所提故障诊断方法的可靠性以及准确性。     

数字变电站继电保护调试验收探讨

110kV中华变是由智能化一次设备、网络化二次设备按IEC61850标准分层构建的数字化站,用光纤网络取代了包括了保护交流采样、跳合闸回路的几乎所有传统二次回路。原来保护和二次回路调试方法、检验规程已不完全适用,给二次系统的调试验收工作了提出新的要求。本文针对110kV中华变继电保护调试验收的现场工作,着重介绍了保护装置交流量的输入、GOOSE报文监测、整组试验等调试方法及验收过程中需注意的各方面事项,以期对今后数字化变电站二次系统的调试验收工作有所帮助。     

220kV西泾智能变电站二次系统设计技术研究

针对智能变电站网络化信息共享的特点,根据220kV西泾智能变电站实施方案,提出"SV/GOOSE信息流图+SV/GOOSE信息逻辑配置表十装置光缆联系图"的智能化变电站二次施工图设计方法.SV/GOOSE信息流图表达逻辑原理,SV/GOOSE信息逻辑配置表将原理映射为虚回路的具体输入输出信号关联,装置光缆联系图描述物理...