新一代智能變電站繼電保護故障可視化分析方案分析

楊少雄

摘要：在新時期環(huán)境下，智能化技術推動智慧電網(wǎng)的迅速發(fā)展，智能變電站就是智慧電網(wǎng)中重要的部分，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要作用。在變電站的運行中，繼電保護發(fā)揮著重要的作用，但由于受到諸多因素的影響往往會導致各類故障的發(fā)生，而智能變電站能夠實現(xiàn)對繼電保護故障可視化分析，下面，文章就主要針對新一代智能變電站繼電保護故障可視化分析方案進行分析，希望對相關工作的開展提供參考。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護;設備故障;可視化分析

前言

智能變電站是目前電網(wǎng)建設中的重要內容，而繼電保護則是智能變電站功能發(fā)揮的重要保障，它對變電站的設備損壞控制以及可靠供電提供了有力保障。為了更好發(fā)揮繼電保護的效果，可視化分析逐漸得到了運用，它將故障信息能夠實現(xiàn)可視化的呈現(xiàn)和傳遞，促進繼保運維的人員十分便捷和準確實現(xiàn)故障的處理，保障電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運行，而智能變電站繼電保護故障可視化分析方案如何實現(xiàn)，就是文章主要研究的內容。

1.變電站繼電保護概述

對于繼電保護來說，主要是對變電站系統(tǒng)內所出現(xiàn)故障或者異常的情況實施檢測，后進行相應報警信號的發(fā)出，或者直接對故障部分實現(xiàn)隔離和切除的防護性措施。它基本的任務是在變電站系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，盡可能在最短的時間以及最小的區(qū)域范圍內，把系統(tǒng)內故障設備實現(xiàn)自動切除，或者發(fā)出相應信號讓值班人員對異常工況的根源實現(xiàn)消除，從而避免或者控制損壞設備對其他區(qū)域供電產生的影響。繼電保護主要是通過相應裝置來實現(xiàn)的，而此類裝置一般包括測量部分、邏輯部分和執(zhí)行輸出的部分等組成[1]。

2.智能變電站繼電保護特點

在智能變電站內，原來保護裝置的輸入被光信號和數(shù)字信號所取代，保護裝置內的電流和電壓等模擬量被實施合并，但要使保護裝置跨間隔的數(shù)據(jù)要求和不同間隔的傳輸數(shù)據(jù)具備同步性。同時，原來繼電保護主要是采取跳閘方式控制，而在智能化的變電站中，其繼電保護選擇GOOSE的網(wǎng)絡系統(tǒng)使用，在信號借助網(wǎng)絡向智能終端傳輸后才會跳閘，因此能夠促進其可靠性的增強，還提高運維工作的安全性。相關人員對整組實施傳動試驗操作，能夠檢驗其變電站的保護裝置內輸入以及輸出信號的精確性，以此確定能否實時實現(xiàn)傳輸。

3.智能變電站繼電保護故障可視化分析方案

3.1故障信息生成

對繼電保護的裝置啟動運行后，系統(tǒng)會對其所采取的任何操作以多個歷史文件實現(xiàn)自動和完整的記錄，此類文件有動作簡報、故障的錄波和中間節(jié)點等文件類型，此類繼電保護的故障信息主要以DL/T860標準實施傳輸。以繼電保護的裝置對系統(tǒng)設備啟動或關閉操作時，其系統(tǒng)所生成故障的錄波文件時間和中間節(jié)點的文件時間保持一致。但兩者文件存在一定的差異性，其中中間節(jié)點的文件不僅有繼電裝置的內部邏輯控制相關信息，而且還有故障錄波的文件內所記錄的信息，則此中間節(jié)點的文件能夠對繼電裝置故障的保護邏輯相應關系圖實現(xiàn)可視化的清晰呈現(xiàn);在故障錄波的文件內，僅僅包括了系統(tǒng)設備每一次的啟動、運行和關閉的關鍵信息。通過對兩者對故障信息的記錄來看，其故障錄波的文件信息和中間節(jié)點的信息文件存在作用的不同，其中前者主要用于對系統(tǒng)的運行故障實施分析與判斷，后者用在對故障情況的深入研究。基于上述文件特征，在繼電保護實施故障的可視化實現(xiàn)中，就可以對中間節(jié)點所生成繼電保護的邏輯關系相關圖充分使用，后根據(jù)圖示信息實施運行故障的模型建立，從而讓繼電保護實現(xiàn)故障的可視化顯示和分析效果[2]。

3.2故障邏輯的關系圖可視化的分析

在對故障實施可視化的分析中，要對繼電保護的邏輯關系相關圖可視化的功能充分利用，把它在故障錄波的分析過程應用，以時間關系且對故障簡報、繼電裝置錄波文件和中間節(jié)點的信息文件綜合考慮，來對故障的信息實現(xiàn)科學和深入的分析。此環(huán)節(jié)能夠對故障所發(fā)生所有節(jié)點實現(xiàn)全面和清晰的掌握，且還能夠以可視化的功能讓繼電保護相關部件間動作邏輯和先后運行的順序實施呈現(xiàn)。在對故障實施可視化的分析中，要以“高量”對繼電保護的中間節(jié)點文件記錄的動作情況進行表示;同時對基礎的單元還要進行可視化的圖形繪制風格的定義處理。在系統(tǒng)故障運行的邏輯圖內，可以以“state”的文件對相應圖元個體的屬性實施表示，且通過圖元內部所保存“sta”屬性對象文件，對相應定義的單元內全部的圖元對象和相應圖元所屬的狀態(tài)實施表示;同時還可和圖元內部所保存“sta”屬性對象文件參數(shù)值結合，對圖元模板內部對象實現(xiàn)繪制。則對繼電保護中故障的可視化中，對圖形的呈現(xiàn)完全可以依據(jù)邏輯圖的單元對象“sta”屬性值的差異，來實現(xiàn)不同風格和特征的顯示。往往對國內新一代的智能化變電站其繼電保護的故障可視化研究中，為了對故障通過更為簡潔圖像實現(xiàn)可視化的顯示，一般以“keyid3”此參數(shù)值為載體，對連接線按照一定條件實施繪制，紅線一般表示其“sta”是“1”值，黑線表示此“sta”是“0”值。

3.3故障邏輯的關系圖G語言的互操方法

在智能化的變電站中，一般以G語言來對其繼電保護的邏輯關系相關圖實施科學的自描述，且以G圖形的處理來對服務器內對應的邏輯關系相關圖實施科學的分析。我國的電力系統(tǒng)內，G語言是標準化的圖形描述常用語言，便于不同的廠家間開展互操處理。在實踐操作中，因為不同電力企業(yè)對G語言的使用還存在一定的差異性，則在互操期間，往往通過兩種不同互操方式開展工作，其中一種是只需要廠家直接使用G語言的配合開展互操，其互操過程并不需任何相關的工作，使可視化風格呈現(xiàn)一致性，另外一種是廠家并不需要通過G語言來戰(zhàn)可視化的操作描述處理，僅僅把故障的可視化相關插件引入到系統(tǒng)內就可以了，在需要對故障實施分析時，可以直接對程序內運行的插件調取和使用。后者故障的可視化方案具有顯著優(yōu)點，僅僅借助相應故障分析的可視化插件，就能夠實現(xiàn)對不同型號的繼電裝置故障的可視化分析需求滿足[3]。

3.4故障的可視化模型

在繼電保護的邏輯關系相關圖自描述中，可通過G語言的開發(fā)和解析模塊來實現(xiàn)，且在波形的分析過程進行G語言的開發(fā)和解析模塊集中引入。借助此解析模塊，對繼電保護的邏輯關系相關圖能夠充分以波形工具實現(xiàn)故障回放的功能增加，時間節(jié)點的文件在錄波的文件打開同時也會被自動地打開。在繼電保護的裝置自動化啟動或者運行期間，借助波形分析的工具能夠對可視化的保護邏輯相關圖以及故障波形實現(xiàn)同步的回放和分析處理;在實際的運行期間，相關繼電保護的裝置會實現(xiàn)中間節(jié)點的文件和故障簡報的文件自動生成，而故障的錄波器會通通過文件的服務器對保護繼電的系統(tǒng)內相關故障的信息文件調取，其故障信息會再通過故障的錄波器實施傳輸。

結語

綜上所述，智能變電站的繼電保護故障可視化對提升故障處理效率和水平具有重要意義，在智能化變電站中，對繼電保護的故障借助服務器、系統(tǒng)故的障錄波器和調度端的綜合使用，都能夠對達到可視化的分析目的，而想要充分發(fā)揮可視化技術的作用，還需要對此技術不斷研究和改進，這對推動智能電力發(fā)展具有重要意義。

參考文獻

[1]王明偉，田莉莉，張鋒.智能變電站繼電保護故障可視化技術方案研究[J].電子測試，2016（01）：111+100.

[2]孟艷卿，安本迅，王飛，等.關于新一代智能變電站繼電保護故障可視化分析方案的探析[J].電子技術與軟件工程，2016（11）：247-247.

[3]何珊，呂文婷，李琳.可視化分析在智能變電站繼電保護故障中的應用[J].計算機產品與流通，2019（9）：67-67.