胡小明

新一代智能變電站繼電保護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）

繼電保護是智能變電站中的重要程序，在維護電力系統(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故障維護的作用。本文通過對新一代智能變電站繼電保護可視化系統(tǒng)功能進(jìn)行闡述，論述了新一代智能變電站繼電保護障礙可視化分析的意義，進(jìn)而對新一代智能變電站繼電保護障礙可視化分析方案的實現(xiàn)進(jìn)行了探討。

智能變電站；繼電保護；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，可以實時監(jiān)控電力系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的設(shè)備故障，在及時反饋的同時實現(xiàn)了對故障范圍的控制，為維修人員爭取了更多的維修時間，減少了設(shè)備故障帶來的損失。繼電保護是智能變電站中的重要程序，在維護電力系統(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故障維護的作用。因此，探究新一代智能變電站繼電保護障礙可視化分析方案以提高電力系統(tǒng)故障維護的能力具有重要的意義與價值。

1 新一代智能變電站繼電保護可視化系統(tǒng)功能

1.1 智能告警

新一代智能變電站繼電保護可視化系統(tǒng)可以對整體系統(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，實時監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的運行狀況，及時發(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)維護的效率。

1.2 集中控制

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

1.3 控制負(fù)荷

變電站繼電保護裝置負(fù)荷過度會嚴(yán)重影響整體系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，因此，需要對變電站繼電保護裝置的負(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可視化系統(tǒng)可以在監(jiān)測設(shè)備運行情況的過程中及時發(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，實現(xiàn)對變電站負(fù)荷問題的控制與管理，維護系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

1.4 可視化設(shè)備運行

新一代智能變電站繼電保護可視化系統(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)運行中出現(xiàn)的問題，提高系統(tǒng)故障維護的功能。

1.5 信息源維護

新一代智能變電站繼電保護可視化系統(tǒng)在收集與分析系統(tǒng)運行信息的基礎(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)運行的研究模型，從而更好地掌握變電站的機構(gòu)與運行情況，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動維護。

2 新一代智能變電站繼電保護障礙可視化分析的意義

繼電保護是智能變電站中的重要程序，在維護電力系統(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工作中，繼電保護工作者只能通過打印裝置將繼電保護運行中出現(xiàn)的故障問題打印出來，根據(jù)打印的故障報告進(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裝置的實際運行情況，從而不能及時發(fā)現(xiàn)運行過程中出現(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)與解決繼電保護裝置運行故障方面存在著嚴(yán)重的缺陷與不足。因此，運用先進(jìn)的技術(shù)，實現(xiàn)新一代智能變電站繼電保護障礙的可視化分析方案對降低系統(tǒng)故障帶來的損失、提高系統(tǒng)故障維護能力有著重要的意義與價值。

3 新一代智能變電站繼電保護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)與圖表分析不能實現(xiàn)對智能變電站繼電保護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實現(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裝置運行中出現(xiàn)的問題展示給工作人員，從而幫助工作人員對繼電保護裝置的故障信息進(jìn)行高效分析，實現(xiàn)繼電保護裝置故障可視化分析與管理。

3.2 智能變電站繼電保護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)通過強大的一體化信息系統(tǒng)可以實時檢測繼電保護裝置的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)繼電保護裝置的運行故障，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。此時系統(tǒng)自身也會產(chǎn)生一些相關(guān)度具體文件，這些文件以不同的格式進(jìn)行儲存，不同格式的儲存文件擁有不同的含義。然后這些故障信息會以規(guī)定的格式被系統(tǒng)傳送到服務(wù)器中，繼電保護裝置會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，幫助工作人員對系統(tǒng)運行故障狀態(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，需要對故障波動的具體情況進(jìn)行記錄，或者系統(tǒng)故障維護過程中的中間借點文件記錄下來，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。變電站繼電保護裝置具有較強的邏輯結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以通過分析邏輯關(guān)系實現(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)記錄時間查找故障信息，將相關(guān)的故障信息與中間節(jié)點等文件進(jìn)行綜合分析與處理，根據(jù)信息的分析結(jié)果對繼電保護裝置的組件運行進(jìn)行有序操作，形成可視化的管理與維護。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特的標(biāo)記形式，對其表達(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。變電站繼電保護裝置在進(jìn)行系統(tǒng)維護的過程中需要嚴(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展性的工具，可以通過對元素的自定義進(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)運用軟件對信息進(jìn)行綜合整理與分析，深入剖析圖形的信息得出反饋信息。這個過程中不同的變電站之間采取互操作的方式實現(xiàn)故障信息的快速定位，幫助維修人員及時進(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，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的問題，保護繼電保護裝置的正常運行。此外，安措可視化分析可以更好地實現(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障礙可視化分析方案以邏輯關(guān)系分析方式對系統(tǒng)運行中的故障信息進(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)故障維護與處理的能力，降低了變電站運行中設(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故障維護的作用。本文通過對新一代智能變電站繼電保護可視化系統(tǒng)功能及意義進(jìn)行論述，進(jìn)而對新一代智能變電站繼電保護障礙可視化分析方案的實現(xiàn)進(jìn)行了探究，對提高電力系統(tǒng)故障維護的能力具有重要的意義與價值。

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TM774

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1004-7344（2016）33-0124-02

2016-11-8