胡小明

新一代智能變電站繼電保護(hù)故障可視化分析方案探討

胡小明

（國網(wǎng)陜西省電力公司漢中供電公司）

繼電保護(hù)是智能變電站中的重要程序，在維護(hù)電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要的作用，然而現(xiàn)有的智能變電站繼電保護(hù)在障礙分析中還存在一些問題，不能很好地發(fā)揮智能變電站繼電保護(hù)故障維護(hù)的作用。本文通過對(duì)新一代智能變電站繼電保護(hù)可視化系統(tǒng)功能進(jìn)行闡述，論述了新一代智能變電站繼電保護(hù)障礙可視化分析的意義，進(jìn)而對(duì)新一代智能變電站繼電保護(hù)障礙可視化分析方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了探討。

智能變電站；繼電保護(hù)；故障分析；可視化方案

新一代智能變電站基于一體化的信息系統(tǒng)，具備智能告警及綜合分析決策故障信息等優(yōu)勢，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的設(shè)備故障，在及時(shí)反饋的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)故障范圍的控制，為維修人員爭取了更多的維修時(shí)間，減少了設(shè)備故障帶來的損失。繼電保護(hù)是智能變電站中的重要程序，在維護(hù)電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要的作用，然而現(xiàn)有的智能變電站繼電保護(hù)在障礙分析中還存在一些問題，不能很好地發(fā)揮智能變電站繼電保護(hù)故障維護(hù)的作用。因此，探究新一代智能變電站繼電保護(hù)障礙可視化分析方案以提高電力系統(tǒng)故障維護(hù)的能力具有重要的意義與價(jià)值。

1 新一代智能變電站繼電保護(hù)可視化系統(tǒng)功能

1.1 智能告警

新一代智能變電站繼電保護(hù)可視化系統(tǒng)可以對(duì)整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上建立完整的信息數(shù)據(jù)庫，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并確定設(shè)備故障的具體位置與情況，通過智能告警系統(tǒng)對(duì)設(shè)備故障事故進(jìn)行處理并給出合適的解決方案，極大地提高了系統(tǒng)維護(hù)的效率。

1.2 集中控制

新一代智能變電站繼電保護(hù)可視化系統(tǒng)具有高度自動(dòng)化的特點(diǎn)，可以在變電站沒有值班人員的情況下實(shí)現(xiàn)一鍵式控制，由系統(tǒng)根據(jù)控制部門下達(dá)的指示自動(dòng)運(yùn)行，從而完成對(duì)相關(guān)設(shè)備的控制。自動(dòng)化的智能變電站嚴(yán)格按照工作流程進(jìn)行處理，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并反饋給工作人員，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站系統(tǒng)及設(shè)備的集中控制。

1.3 控制負(fù)荷

變電站繼電保護(hù)裝置負(fù)荷過度會(huì)嚴(yán)重影響整體系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此，需要對(duì)變電站繼電保護(hù)裝置的負(fù)荷情況進(jìn)行合理的控制與管理。新一代智能變電站繼電保護(hù)可視化系統(tǒng)可以在監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行情況的過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的負(fù)荷問題，并根據(jù)相關(guān)信息作出正確的解決方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站負(fù)荷問題的控制與管理，維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.4 可視化設(shè)備運(yùn)行

新一代智能變電站繼電保護(hù)可視化系統(tǒng)可以通過可視化設(shè)備，將收集的資料與數(shù)據(jù)以可視化的形式展示出來，為工作人員觀察與研究系統(tǒng)提供了便利，從而更好地解決系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，提高系統(tǒng)故障維護(hù)的功能。

1.5 信息源維護(hù)

新一代智能變電站繼電保護(hù)可視化系統(tǒng)在收集與分析系統(tǒng)運(yùn)行信息的基礎(chǔ)上，通過圖表的形式將分析結(jié)果展示出來，形成了系統(tǒng)運(yùn)行的研究模型，從而更好地掌握變電站的機(jī)構(gòu)與運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)維護(hù)。

2 新一代智能變電站繼電保護(hù)障礙可視化分析的意義

繼電保護(hù)是智能變電站中的重要程序，在維護(hù)電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要的作用。在以往的智能變電站繼電保護(hù)工作中，繼電保護(hù)工作者只能通過打印裝置將繼電保護(hù)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障問題打印出來，根據(jù)打印的故障報(bào)告進(jìn)行故障分析。這種簡單的故障分析方法不能展示出變電站繼電保護(hù)裝置的實(shí)際運(yùn)行情況，從而不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障并進(jìn)行分析，自然也就不能準(zhǔn)確找到系統(tǒng)內(nèi)部潛在故障的位置，在發(fā)現(xiàn)與解決繼電保護(hù)裝置運(yùn)行故障方面存在著嚴(yán)重的缺陷與不足。因此，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)新一代智能變電站繼電保護(hù)障礙的可視化分析方案對(duì)降低系統(tǒng)故障帶來的損失、提高系統(tǒng)故障維護(hù)能力有著重要的意義與價(jià)值。

3 新一代智能變電站繼電保護(hù)障礙可視化分析方案

3.1 可視化技術(shù)在智能變電站系統(tǒng)中的應(yīng)用

簡單的數(shù)據(jù)與圖表分析不能實(shí)現(xiàn)對(duì)智能變電站繼電保護(hù)裝置的有效分析與檢測，先進(jìn)科技技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為新一代智能變電站繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與可視化分析提供了可能。新型的可視化分析方案可以更為清楚直觀地將變電站繼電保護(hù)裝置運(yùn)行中出現(xiàn)的問題展示給工作人員，從而幫助工作人員對(duì)繼電保護(hù)裝置的故障信息進(jìn)行高效分析，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置故障可視化分析與管理。

3.2 智能變電站繼電保護(hù)障礙可視化分析方案

（1）故障信息的可視化分析。智能變電站系統(tǒng)通過強(qiáng)大的一體化信息系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)檢測繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行故障，根據(jù)故障信息判斷其嚴(yán)重程度，并把詳細(xì)信息與分析結(jié)果記錄下來。此時(shí)系統(tǒng)自身也會(huì)產(chǎn)生一些相關(guān)度具體文件，這些文件以不同的格式進(jìn)行儲(chǔ)存，不同格式的儲(chǔ)存文件擁有不同的含義。然后這些故障信息會(huì)以規(guī)定的格式被系統(tǒng)傳送到服務(wù)器中，繼電保護(hù)裝置會(huì)將這些信息記錄下來，最后由系統(tǒng)將信息以可視化的圖像形式展示給工作人員，幫助工作人員對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行故障狀態(tài)進(jìn)行有效的分析與處理。系統(tǒng)將信息轉(zhuǎn)化為可視化的圖案前，需要對(duì)故障波動(dòng)的具體情況進(jìn)行記錄，或者系統(tǒng)故障維護(hù)過程中的中間借點(diǎn)文件記錄下來，從而為故障信息的可視化分析提供更為充分的數(shù)據(jù)與信息。

（2）事故情況的分析。變電站繼電保護(hù)裝置具有較強(qiáng)的邏輯結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以通過分析邏輯關(guān)系實(shí)現(xiàn)故障情況的分析。這種分析方式首先記錄事故信息并傳輸?shù)椒治龉ぞ咧?，根?jù)記錄時(shí)間查找故障信息，將相關(guān)的故障信息與中間節(jié)點(diǎn)等文件進(jìn)行綜合分析與處理，根據(jù)信息的分析結(jié)果對(duì)繼電保護(hù)裝置的組件運(yùn)行進(jìn)行有序操作，形成可視化的管理與維護(hù)。需要注意的是，在進(jìn)行圖形繪制的過程中要進(jìn)行明確的標(biāo)注，將其主要特點(diǎn)表現(xiàn)出來，圖像的標(biāo)注要形成統(tǒng)一的規(guī)范，嚴(yán)格按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注，保證每一種屬性都有其獨(dú)特的標(biāo)記形式，對(duì)其表達(dá)的意義進(jìn)行明確的區(qū)分，使標(biāo)準(zhǔn)的意義更為清楚，方便工作人員進(jìn)行理解與分析。

（3）互操作的方法。變電站繼電保護(hù)裝置在進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)的過程中需要嚴(yán)格按照規(guī)定繪制信息圖形，為了保證繪制的圖像足夠全面并且方便理解，一般采用G語言方法進(jìn)行描述。G語言是一種具有高擴(kuò)展性的工具，可以通過對(duì)元素的自定義進(jìn)行圖像描述，簡潔方便地描述出信息文件的標(biāo)注并展示出不同元素之間的關(guān)系，從而更為完整清楚地表述出分析結(jié)果，然后由系統(tǒng)運(yùn)用軟件對(duì)信息進(jìn)行綜合整理與分析，深入剖析圖形的信息得出反饋信息。這個(gè)過程中不同的變電站之間采取互操作的方式實(shí)現(xiàn)故障信息的快速定位，幫助維修人員及時(shí)進(jìn)行故障維修。

（4）安措可視化分析。

安措可視化分析可以清楚直觀地將智能變電站中的混合安措情況展示出來，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的問題，保護(hù)繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。此外，安措可視化分析可以更好地實(shí)現(xiàn)壓板維修、信息的傳送與接收，從而較少系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障。

4 新一代智能變電站繼電保護(hù)障礙可視化分析方案應(yīng)用分析

新一代智能變電站繼電保護(hù)障礙可視化分析方案以邏輯關(guān)系分析方式對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中的故障信息進(jìn)行分析與記錄，通過軟件將故障信息編輯成邏輯圖形，根據(jù)信息分析結(jié)果制定合理的解決方案，極大地提高了系統(tǒng)故障維護(hù)與處理的能力，降低了變電站運(yùn)行中設(shè)備故障造成的損失（故障可視化分析圖見圖1）。

圖1 故障可視化分析圖

5 結(jié)語

現(xiàn)有的智能變電站繼電保護(hù)在障礙分析中還存在一些缺陷與不足，不能很好地發(fā)揮智能變電站繼電保護(hù)故障維護(hù)的作用。本文通過對(duì)新一代智能變電站繼電保護(hù)可視化系統(tǒng)功能及意義進(jìn)行論述，進(jìn)而對(duì)新一代智能變電站繼電保護(hù)障礙可視化分析方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了探究，對(duì)提高電力系統(tǒng)故障維護(hù)的能力具有重要的意義與價(jià)值。

[1]李志韡.探究新一代智能變電站繼電保護(hù)故障可視化[J].科技展望，2014，21：152.

[2]李穎超.新一代智能變電站層次化保護(hù)控制系統(tǒng)方案及其可靠性研究[D].北京交通大學(xué)，2013.

[3]盧孟杰.智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)優(yōu)化研究[D].華北電力大學(xué)，2013.

TM774

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1004-7344（2016）33-0124-02

2016-11-8