新一代智能变电站继电保护故障可视化分析方案

李金生

摘 要：在科学技术的推动下，构建智能电网成为我国电力行业的重要发展目标，变电站是电网的重要组成部分，加强智能变电站继电保护的研究，有利于提升电网输配电质量，为广大电力用户提供安全、高效的电力服务。通过不断的技术改进，智能变电站继电保护系统实现了故障可视化，有效改善了电力设备的运行状态，保证电网的稳定运行。本文简单分析了智能变电站继电保护现状及常见故障，并探讨了新一代智能变电站继电保护故障可视化的系统功能及分析方案。

关键词：电网；智能變电站；继电保护；故障；可视化

中图分类号： TM6 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）05-168-2

0 引言

随着经济的快速发展，我国各行各业用电需求量不断增加，对于电力系统的可靠运行提出了更高的要求。在这种情况下，我国电力改革不断深入和发展，综合利用现代信息技术、通信技术、控制技术等积极构建智能电网，其中，新一代智能变电站继电保护方面的研究对于保障变电设备的安全运行意义重大，符合电力事业的发展需求。新一代智能变电站继电保护故障可视化是科技进步的体现，通过故障可视化分析方案，继电装置能够快速、准确的判断设备的运行状态，并将故障信息及时传递给运行维护人员，使得故障能够得到有效的检修和解除，提高变电站的继电保护效果[1]。

1 智能变电站继电保护现状及常见故障

1.1 智能变电站继电保护现状

按照智能变电站各层功能的不同，大致可将智能变电站分为过程层、站控层以及间隔层。在智能变电站结构中，过程层由智能组件和一次设备构成，主要完成电力的输送以及分配，也能够保护变电站的安全以及对变电站运行状态进行监控；间隔层一般由测控设备、继电保护设备及故障录波设备三部分构成，维护通信、输入和输出以及进行远程控制；站控层由通信设备、控制系统、对时系统等一系列组件构成，承担着对整个变电站进行测量和监控的任务。智能变电站继电保护装置的基本特点就是实现智能控制，能够对输配电线路中的薄弱环节进行自动识别和安全预警。继电保护装置能够在变电站正常运行的情况下，进行设备运行信息的采集，准确判断故障位置并进行及时处理，从而保障了电力转变工作效率。

1.2 继电保护常见故障

变电站运行的过程中，静电问题时常发生，容易造成继电保护装置的绝缘产生故障，同时，受到周围通讯设备的影响，继电保护的正常工作也容易发生干扰故障，使得继电保护装置出现误动作等问题。由于设备自身的缺陷，继电保护同样会产生故障问题，常见故障类型包括以下几点：第一，在变电站运行过程中直流电源突然消失、装置运行不正常、定期通道试验参数不准确等，这些问题容易造成高频保护现象；第二，当电压互感器退出运行或励磁电流出现不稳定情况时，变电站运行系统会出现距离保护；第三，如果母差直流电压消失或者电流不为零，就会造成母差保护的不正常动作。

2 新一代智能变电站继电保护故障可视化系统功能

2.1 智能化报警

新一代智能变电站继电保护故障可视化系统具有智能化报警的功能，通过对设备的运行状态等信息进行收集、整理，并通过全面的分析，对信息进行分类处理，及时发现设备运行异常情况，并明确指定设备异常部位，发出智能报警信号，以便于运行维护人员进行及时的修理，降低故障损害[2]。

2.2 科学控制负荷

在智能变电站实际的运行过程中，继电保护装置存在一定的负荷问题，继电保护系统对设备的运行状态进行检测时，能够对相应的负荷进行智能化、科学化的控制。当产生负荷后，故障可视化系统能够根据相关信息快速、准确的进行动作，便于管理维护人员及时调整体统的运行状态，保证变电站的稳定运行，减少设备故障问题，并为后期的系统维护工作提供数据参考。

2.3 实现集中控制

智能变电站具有自动化控制功能，能够对变电站内部的所有设备进行集中控制。在新一代智能变电站继电保护故障可视化分析中，能够根据设备的运行顺序、工作原理、工作流程等信息，对设备的工作步骤进行核对，并在出现问题时做出反馈，避免对相关工作流程的影响[3]。此外，还可以建立一键控制的操作模式，降低工作强度，提高管理效率。

2.4 维护信息源

新一代智能变电站继电保护故障可视化系统可以实现信息的一体化管理，从而更好的维护信息源。运行维护人员通过故障可视化系统收集到的数据建立相应的数据库，并自动生成各种图表和模型，从而进行更加系统、全面的研究，充分掌控变电站的整体结构和运行情况。

3 新一代智能变电站继电保护故障可视化分析方案

3.1 建立信息保护系统

在智能变电站运行的过程中，当继电保护系统发现故障后，就会对故障进行全面的分析，并对其损害进行一定的评估，为制定解决对策提供参考，并将故障的相关信息进行记录存档，例如故障波动情况、持续时间、处理措施等，根据这些信息数据就可以建立信息保护系统，编制不同的文件格式，形成系统的、关联性的故障可视化分析体系，由终端服务系统进行整理，制成可视化的图表，供相关工作人员进行研究和参考[4]。

3.2 分析事故运行情况

当智能变电站继电保护装置发生事故后，需要对事故运行情况进行全方位的分析。明确事故的逻辑关系是智能变电站分析故障保护的重要依据，因此，对故障信息进行全面的采集、存储和分析，能够提升故障维护的可视化水平。目前，我国很多智能变电站的装置有效结合事故发生情况记录和逻辑分析环节，通过事故记录的指导，确定继电保护组间的实际操作顺序，借助逻辑分析，对故障可视化图形进行标记，并进行分类处理，对标记予以特定的含义。

3.3 建立逻辑图纸

新一代智能变电站继电保护故障可视化分析的关键就是建立逻辑图形，从而构建保护体系。智能变电站配置的运作原理，是利用部分装置在电路不按揭的有效控制开关来运作，在进行设计时，需要依据变电装置整体的逻辑思维建立图纸。建立完善的逻辑图纸，能够对变电装置运作活动进行良好的监督，对于运作具有漏洞的环节进行及时的修复和更正[5]；还可以作为电子信息收集的文件，利于在多媒体上，进行可视图的全方位展示，易于变电装置运作人员对计划环节的深层次理解。

3.4 故障信息判断

智能变电站继电保护装置的有效动作需要以准确的信息数据为依据，但是电力系统的构架十分复杂，变电站的运行信息也十分多变，因此在变电站运行中发生故障情况时，由于无法准确掌握相关信息从而不能及时有效的处理故障问题，影响故障可视化分析。面对这种问题，就需要相关电力企业加强对变电站继电保护装置的信息采集技术的研究，通过各种先进技术的引用和配套在设备的装置，提高信息采集的准确性，并通过运行状态和设备情况的信息记录的录播和分析，保障运作活动的可靠性。

3.5 加强安全措施

在系统技术的作用下，工作人员可监控及管理检修系统，并及时发现、处理系统中存有的问题，以为系统内部接受装置处于正常运行状态提供有力保障，并加强信息接收的实效性。变电站的位置大都环境恶劣，外部因素会对其造成十分严重的影响，容易导致继电装置发生故障现象[6]。可视化继电保护故障的存在，对保证装置安全、正常运行具有重要作用，工作人员要提高安全管理意识，加大对维修压板、传送及接收信息、预防及控制设备风险的重视力度，为变电站安全、正常运行提供有力保障。

4 结束语

总而言之，随着科学技术的不断进步，智能化电网的建设也得到了有效的技术支持，新一代智能变电站继电保护故障可视化分析是加强电网供电质量的重要举措，相关电力企业要从多个方面加强故障可视化分析中信息的采集和分析，并制定有效方案，提高继电保护装置的性能，确保变电站的稳定运行。

参 考 文 献

[1] 刘武.新一代智能变电站继电保护故障可视化方案[J].广东科技，2014，20：88-89.

[2] 李志韡.探究新一代智能变电站继电保护故障可视化[J].科技展望，2014，21：152.

[3] 蔡玉龍.对新一代智能变电站继电保护故障可视化研究[J].今日科苑，2015，04：54-55+58.

[4] 王明伟，田莉莉，张锋.智能变电站继电保护故障可视化技术方案研究[J].电子测试，2016，01：111+100.

[5] 张亚楠.智能变电站继电保护故障可视化分析的应用方式研究[J].电子技术与软件工程，2015，24：125.

[6] 吕金山.新一代智能变电站继电保护故障可视化方案研究[J].电子测试，2016，07：132+97.