一种用于继电保护状态评价的大数据精简方法

赵缪敏

（国网江苏省供电公司检修分公司南通运维分部,226001）

一种用于继电保护状态评价的大数据精简方法

赵缪敏

（国网江苏省供电公司检修分公司南通运维分部,226001）

继电保护系统是确保电力传输的重要保护手段。藉此，本文对继电保护系统的进行了分析，对基于大数据背景下的继电保护状态评价进行了探索。

继电保护；大数据；状态评价；精简指标

0 前言

继电保护系统是为了保障电力系统的安全运行而创造出来的，它会针对任何类型的故障采取不拒动、不误会的处理手段，并且具有较高的工作灵敏度和快速性。但是,由近几年继电保护系统出现的问题来看，继电保护系统的硬件故障和缺陷，导致不正确运作事件发生。因此对大数据精简方法下继电保护系统状态评价的探索有着鲜明的现实意义。

1 继电保护系统运行状态评价的大数据特征及精简方法

电力系统的正常运作是要靠着继电保护系统的维护而进行的。它的原理是：继电保护系统与一次运维系统的电子电压互感器和电子电流互感器及其他传感器连接而获得信号，对信号进行处理后，来进行对一次运维系统的的状态判断，最后给出是否跳闸或者合闸的命令。

在以前我们对继电保护系统装置理解的意义是，将继电保护系统作为一个“黑箱”来看待，它的主要传输方式是输入和输出。简单的来说就是，在检测故障发生时，通过故障录波装置进行记录，然后对故障进行，以此来评价继电保护装置是否做出了合理的故障反应判断。继电保护系统是由调度中心和信息主站及各个智能化变电站的保护信息子站构成。信息主站主要收集各种故障数据、保护装置信息、自检信息。继电保护系统中信息保护子站，主要采用的保护状态分析有两类：

1.1 周期型数据

周期型数据主要是指在正常情况下保护设备定期传输的数据。在没有故障的正常情况下，继电保护系统传输回来的数据是机械的自检数据。因此这样的信息不能用于预测保护装置的下阶段的运作状态。

1.2 事件驱动数据

事件驱动数据指的是在系统由波动的情况下接收并上传的数据波形数据。对于机械设备的运作波动较大的数据处理会不经过电脑简化处理而直接将采样点波形完全存储并传输给指挥台。因为设备的规模加大使得每个变电站的故障波动数据都十分庞大。

2 用于机电保护运行状态评价的精简指标数据、

继电保护系统状态是指简单保护系统能否完成对电力工程中一次运维阶段保护的能力。而继电保护运行状态评价则是对运行的继电保护设备运转能力的分析。

我们立足于继电保护系统的基本原理和要求，对处于运行的继电保护设备运转状态的评价包括以下方面：第一个方面是分析继电保护装置在一次运维工作中的可靠性，推测可能在一区发生的故障。第二个方面是分析继电保护装置在二次运维工作中的运转正确性，其中的正确性体现在“保护对故障反应的灵敏度、解决区外故障的可靠性、区外故障时的不动作可靠性和误动作的风险性、后备的灵敏性”。第三方面是，分析继电保护装置在进行一次韵味和二次运维的的安全性。第四方面是，在从二次运维系统相一次运维系统转变的安全性。

在对继电保护系统进行分析的时候还应故障元件的保护系统。因为在故障的情景下远见处于非正常状态时，也会表现出应对故障的能力。

3 基于精简指标的数据的继电保护运行状态评价方法

继电保护系统的运行状态评价是根据一次运维前和一次运维后的数据统计，对继电保护动作的评判过程。对继电保护系统的评判目的在于，检测保护系统的内有无隐藏故障，有无数据错误，保护装置性能是否达到设计要求。因此通过以各个疑问，可以对机电保护系统的运作从以下几个方面进行评价：

3.1 继电保护系统可靠性评价

从故障排除时间的充裕度来和选择方案性来讲，机电保护系统的可靠性的表现是“当一次运维系统出现故障是，是否及时作出单位开关跳匝现象。并且相邻的正常元件可以启动后备保护区，并进行正常的动作。”

3.2 继电保护系统的快速性评价

继电保护系统的快速性评价，主要是对保护设备在一次运作出现故障的时候，进行跳匝动作时间的评价。而保护装置的跳匝反应在设计之初便根据科学，合理的进行区间设定的。当故障危害没有超过临界值的时候是不会进行跳匝反应的。根据实验结果显示，继电保护系统的跳匝保护范围在220KV的条件下，对近端故障是“小于等于20ms”对远端故障是“小于等于30ms”这个数据的界定已经将通道时间考虑在内。并且据研究发现，挡主保护正确运转时，后备保护运转时间和主保护运转时间几乎相同；当主保护不运转时，后备运转时间满足先关规定。基于此种现象才满足了继电保护设备的快速要求。

3.3 继电保护系统整定选择性评价

在机电保护中，为保证机电选择性的要求，在保障可靠性的前提下还要保障时间配合：第一对故障元件的继电保护，需要满足后备起跳时间大于主保护。第二，对相邻非故障元件的保护方法是，需要满足自身起跳时间大于故障元件后备保护起跳时间的要求。

3.4 灵敏性评价

对继电保护装置的灵敏性要去是指，当系统出现故障时故障元件和相邻的故障元件都可以做出敏锐的感觉和及时的动作。其中要满足：第一，故障期间，保护装置、主保护、后备保护的穿越频率大于等于1。第二，保护装置的后备保护装置在发生故障的时候要大于等于1。第三，原理故障的元件机电保护设备的后备保护元件，距离故障元件越远，动作距离越小，相对的灵敏度就会越差。

4 结论

继电保护系统的运行状态直接影响着电力系统的运行安全和运行效率，在大数据前提下进行快速的机电系统状态评价是有直接必要的。在新系统下的构建有效数据网络平台是现今我国电力系统必须要研究的核心技术。

[1]陈星田.智能变电站继电保护隐藏故障诊断与系统重构方法[D].重庆大学,2015.

[2]郑远德.基于动态故障树的继电保护可靠性建模及应用[D].华北电力大学,2012.

[3]许明.继电保护数字仿真建模方法与系统开发[D].山东大学,2009.

A big data reduction method for the state evaluation of relay protection

Zhao Miaomin
（State grid power supply company in Jiangsu Province, Nantong branch maintenance branch,226001)

The relay protection system is an important means to ensure the power transmission.In this paper, the relay protection system is analyzed,based on the background of large data based on the evaluation of the relay protection.

relay protection;big data;state evaluation;simplified index