[发明专利]一种使用通讯过程分析实现继电保护设备在线监测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及继电保护设备在线监测技术。

背景技术

状态检修是目前电气设备维检修工作方式变革的重要发展方向，实现状态检修的关键要素之一是实现电气设备状态的在线监测和状态评估。在电力系统中，一次设备(如变压器、断路器、电容器等等)的在线状态监测技术和方法已日趋成熟，在线监测系统逐渐成为中高压输变电设备的标准配置，而以微机继电保护和综合测控装置为代表的智能设备（IED）状态监测技术才刚刚起步，目前主要的检测手段大多停留在停电模式下的离线检测，如利用周期性或者发生故障后的检修期，采用特定的检测仪器对智能设备的交流测量系统、直流操作与信号系统、逻辑判断系统、通信系统和屏蔽接地子系统及元件等进行离线检测。

随着微机保护和微机自动装置自诊断技术的发展，特别是数字化智能变电站技术的发展完善，为智能设备的状态监测奠定了坚实的技术基础。目前对综合自动化变电站而言，实施状态监测的主要手段是利用保护装置内各模块具有的自诊断功能及其输出的状态展开。例如，利用装置厂商提供的诊断程序，对装置的电源、CPU、I/O接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断，采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法，自动测试每一台设备和部件。然而，由于缺乏统一的综合自动化智能设备在线状态监测的行业标准，各厂商保护和测控等智能设备自诊断功能和输出标准不统一，这些自诊断信息的应用主要为离线方式的检修和检定提供辅助自动手段，部分作为告警信号，进入SCADA系统，不能很好的满足智能设备在线状态监测和评估的需要。

智能设备的重要特征之一是其具有通讯能力，在变电站综合自动化系统中，继保、测控等智能设备采用工业总线技术，与远动设备及后台监控计算机一起组成自控通讯网络，变电所监控功能的发挥完全依赖于这个网络中的各个元素功能的正常发挥。事实上，系统中涉及的继保、测控以及远动等智能设备的功能或性能发生故障，将直接体现在自动化系统通讯网络相关通讯性能参数的变化中，如网络流量、误码率以及延时时间等等，因此，维检修人员常常通过特定的工具分析通讯报文，判断相关通讯特征与预期的行为差异，进而评估自动化系统的工作状态以及寻找故障发生的原因。虽然有些SCADA系统的通讯功能已经可以自动提取相关的通讯特征参数，但仅限于SCADA系统自身的性能分析。

目前，已经有研究和应用，利用变电站通讯网络性能指标，如网络流量、误码率等，来反推构成自动化通讯网络的智能设备的性能，但这些指标为通用的网络性能指标，没有与智能设备的功能特点关联，虽然能部分反映智能设备的性能，但并不能用作智能设备在线检测的技术指标。数字自动化变电站标准IEC61850的GOOSE通讯协议中，定义了反映继电保护设备的功能性能指标，已经被一些研究和应用用作继电保护智能设备的在线检测的指标，但对于大多数传统变电站而言，非IEC61850标准的微机继电保护等智能设备，还缺乏在线检测的指标体系，以及在线自动计算和评估指标体系的方法，从而导致实施这类继保设备在线检测的手段缺乏，还没有建立起相关的在线监测应用系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种使用通讯过程分析实现继电保护设备在线监测的方法，减轻人工分析通讯报文、评估智能设备性能缺陷的工作强度，缩短工作时间并提升评估和判断装置故障的准确度，有效地消除继保等智能设备潜在的安全隐患，降低因二次设备缺陷导致的停电风险，有利于提升供电系统的可靠性。