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摘要：随着我国电力系统运行状态的变化，变电站的可靠性要求也随之增加。因此，对变电站继电保护在线监测技术的研究成为主要问题，对监测系统的建设与应用越来越重要。同时，为了实现建设资源节约型智能变电站的目标，就需要有相应的变电站继电保护监测系统，它能对设备进行有针对性的检修，能节省维修费用，有效提高供电的安全可靠性。
关键词：智能变电站；继电保护；线监测系统；设计
一、系统概述
在原有系统的基础上，新系统中加入状态监控装置、数字录波装置和数字采集单元等，传统操作箱被智能操作箱所替代，信息传输通道则是光缆，IEC61850则是其信息传输标准，新的闭环在线监测系统就是上述方案和原有系统的组合，从而实现对于二次系统状态的在线监测。
对于在运行中的系统来说，合并单元可以就地采集模拟量，规约转换器采集相关的而保护装置接收的模拟量以及转换报告数据，而智能操作箱采集状态量，最后所有必要的数据信息都能从在线监测工作系统中获得。对于各项数据信息与模型来说，这些都是在IEC61850信息传输标准的基础上进行的，交换机进行汇总整理这些模型和信息，相关的综合监控装置以及故障录波装置接受传递数据，记录相关的数据模型，要想对于在线监测工作各项实时数据进行分析，可利用PLC可编程控制程序，直接实现相关的各种逻辑评估判断，以及状态检测工作。
二、智能变电站继电保护的原理
变电站继电保护是根据配电站在运行过程中出现的故障问题，例如：电压升高或者降低，智能变电站继电保护及相关设备支持可连续监测关键模拟量的状态信息.并支持以通信的方式输出这些信息就需要将可靠系数作为经验数据进行计算。保证继电保护工作的能够顺利进行，其标准范围应该在1.3-1.5之间。继电保护的灵敏系数包含发生故障时的最小值和保护动作值，灵敏系数一般在1.2-2之间。所以要根据设计系数范围而进行选择。传统变电站继电保护装置只能发出“正常”或“异常”的状态信息。
三、智能变电站继电保护监测系统目标
系统主站是系统运行和管理的中心，配备基于交换式以太网的自动化后台系统和数据库，由计算机网络服务器、工作站、输入输出设备、通信服务器交换机、网关等设备组成。通信网络将完成系统主站与监测终端进行数据的定时轮召，并将各类数据存储于数据库服务器中，工作人员通过WEB服务器对各个检测终端进行数据的查询以及统计分析。电子式互感器用于传输基本电参量，供给监测装置，在数字接口的情况下，一组电子式互感器公用一台合并单元完成此功能。合并单元是对于由互感器传输的电参量进行合并和同步处理，并将处理后的数字信号按照特定格式转发给监测装置，实现过程层数据的共享和数字化。
四、变电站继电保护在线监控系统设计
4.1状态监测信息
为实现智能变电站继电保护相关设备的状态监测数据的综合利用，需要把相关设备的在线监测信息传输到计算机，以实现状态监测数据分析。可用于智能变电站继电保护状态检修监测的信息包括：①电源信息，电源电平输出。②温度信息，运行设备的内部工作温度、装置过程层光纤接口的温度。③光强信息，装置过程层光纤接口的发送光强、装置过程层光纤接口的接收光强。④统计信息，实际运行无故障时间、装置采样值（SV）统计信息、装置面向通用对象的变电站事件（GOOSE）统计信息等。⑤自检信息，装置硬件和回路自检信息等。合并单元和智能终端可以输出如下信息用于状态监测：①温度信息，运行设备的内部工作温度、装置过程层光纤接口的温度。②光强信息，装置过程层光纤接口的发送光强、装置过程层光纤接口的接收光强等。
4.2系统实时在线监测
在线监测通过对现场采集设备运行工况进行实时监测，获取现场采集设备或计量装置产生的异常事件信息，结合终端事件和主站软件对电压、电流、功率等数据，对异常或故障进行快速判断，对暂时无法确认的异常或故障转为后台分析和诊断进行判断。其实现的具体过程为：①现场设备如：电流互感器、电压互感器、合并单元等数据信息汇总到数字式电能表当中②采集通过网络从数字电能表获取实时的电量数据及状态信息；③后台系统对采集到的数据进行分析、处理，并展示给用户。
五、继电保护操作回路状态监测
根据直流电源的工作原理，可对直流电流的测量方法以下来两个部分：①根据欧姆定律，要求在被监测的电流在已知回路的电阻上两端的电压，从而确定其被测直流电流的大小，如分流器；②根据电磁场的相关定律，以被测电流为基准，建立电磁场，可以通过将电流的多少问题转变为磁场的多少问题，而通过测量的手段可以测得出其磁密、磁通或磁势等，从而根据相关公式推算出电流。
另外，还可以利用电热效应和电化效应的原理来求解，但是由于这些方法普遍存在这精度不高，而且跟环境的因素有着比较大的联系，误差范围比较大等不利因素，因而没有获得实际的应用。目前测量直流电流主要有以下几种方法：①核磁共振原理；②分流器原理；③霍尔效应原理；④磁光效应原理；⑤直流互感器原理；⑥直流比较仪原理等
六、变电站的二次设备监测的内容
状态检修的基础是设备状态监测，监测变电站内二次设备工作的可靠性，进行变电站内二次设备的寿命进行评估。变电站内的二次设备的状态监测对象主要有一下几个系统：①交流测量系统；②直流操作；③逻辑判断系统；④通信系统；⑤屏蔽接地系统。交流测量系统包括电流互感器、电压互感器二次回路绝缘是否良好、回路是否完整，测量元件是否完好；直流系统包括直流电源、操作及信号回路绝缘是否良好、回路是否完整；逻辑判断系统包括硬件逻辑判断回路和软件功能。
七、智能化变压器的在线监测
变电站在电力系统运行过程中电力变压器一旦出现事故，不仅会损坏变压器自身，并且还会导致系统中的其他设备产生连锁反应，引起大面积停电事故。变压器故障主要是外部故障和内部故障。其中内部故障主要分为放电故障和过热性故障两种，过热性故障危害性比较大，固体绝缘出的热点会导致绝缘裂解和劣化，影响绝缘性。热点的温度会逐渐从低温向高温发展，并有可能发展呈电弧性热点，损坏变压器。导致过热性故障出现的原因主要有以下方面：异物短路、铁芯片短路、铁芯多点接地、绕组相间短路、分接开关接触不良等。放电故障主要是因为绝缘内部的电厂不能均匀分布，导致局部电厂过于集中，出现局部固体绝缘击穿的情况。此外，由于金属部件自身存在毛刺、尖角等设备生产的质量问题，导致部位电场出现形变，使场强逐渐升高，出现局部放电。
结语
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；对降低检修过程中人、财、物的浪费，提高企业经济效益也具有重要意义。所以，要结合传统变电站的继电保护评价规程中的评价要求，继续研究如何进一步提升智能变电站继电保护状态检修的水平，有着重要的意义。
参考文献
[1]汤宗亮，衡思坤，韦海荣.电网设备系统检修策略[J].江苏电机工程，2014.
[2]徐勇，陆玉军，张雷.智能变电站网络交换机在线监测设计与实现[J].江苏电机工程，2014.