基于二次设备在线监视的继电保护运行定值校核技术及实现

薛 晨

（国网扬州供电公司）

0 引言

随着智能电网建设的快速发展，电网拓扑结构的日益复杂，系统运行方式的灵活多变，导致保护设备运行定值的变化也越来越频繁，从而现场运维人员的工作量也越来越大，由此带来的问题日益突出，急需要找到解决途径。随着网络技术的飞速发展和国网“六统一”保护装置［2］的广泛应用，如果能够自动实时地从二次设备监视系统获取保护装置运行定值，与继电保护定值管理系统进行在线校核，及时发现定值误整定、漏整定等问题，进一步提升保护装置的安全性，提高电网可靠性。

1 总体设计

基于二次设备在线监视的继电保护运行定值校核应用架构主要分为三部分：数据采集、映射校核、可视化展示，如图1所示。

图1 应用架构图

1）数据采集，主要用于获取已执行定值单、保护装置定值模型文件以及保护装置运行定值。

2）映射校核，主要用于将采集的已执行定值单解析，并根据定值项描述采用深度文本匹配完成定值项的自动匹配，在执行校核阶段，实时召唤装置运行定值进行核对。

3）可视化展示，采用可视化图标及图形的方式在工作站或者移动终端上展示定值校核的结果。

2 数据采集

2.1 定值单信息采集

定值管理系统定期将已执行定值单推送至继电保护智能移动运维管理系统，继电保护智能移动运维管理系统将接收到的定值单在数据库进行解析并存储。对于非结构化数据的PDF文件以文件的方式存储在文件系统中，同时将指向文件的链接或路径存储在数据库表中；对于CIME格式的结构化数据，根据《电力系统数据标记语言规范—E语言规范》［3］进行解析，并存储系统数据库。定值文件命名规则如下。

1）定值文件具体命名规则为“厂站管理单位名称_厂站名称_一次设备名称_设备型号_定值单编号_文件生成时间（年月日时分）.CIME（或.doc）”；

2）定值文件出现录波器定值时，由于不存在一次设备名称，文件命名规则为“厂站管理单位名称_厂站名称_录波器名称_设备型号_定值单编号_文件生成时间（年月日时分）CIME（或.doc）”；

3）厂站管理单位名称采用定值管理系统中的运维单位名称，当运维单位为空时，厂站管理单位名称用“N”表示；

4）示例：国网扬州供电公司_双桥变_双河线_PCS931GMD_双桥变-2019-029_201911191500.CIME。

2.2 装置模型文件采集

在线监视系统定期将最新的保护装置二次模型文件推送至继电保护智能移动运维管理系统，继电保护智能移动运维管理系统进行解析并存储到本地数据库中。保护装置模型文件采用XML（Extensible Markup Language，可标记扩展语言）文件，内容遵循《电力系统数据标记语言—E语言规范》的规范要求，包括装置名称、装置类型、装置型号、软件版本、装置编号（通信地址）、定值、定值区号等信息。定值文件格式如下表。

表 定值文件格式

3 映射校核

3.1 定值项匹配

由于二次设备在线监视系统和继电保护定值管理系统均有独立设备台账，则需要通过对定值描述进行文本匹配的方式，实现两套系统定值项的数据映射。具体做法描述如下。

（1）初始化

初始阶段，模型首先将变电站保护设备名称描述分别提取词、短语、句子等不同级别的表达向量，对所提取的文本经过层级GRU网格进行编码［4］，得到各个带有上下文信息的设备名称描述表示。

（2）匹配

初始化工作完成后，模型对变电站所有设备采用带有上下文信息的名称描述向量表示。再计算不同粒度向量间的相似度，将相似度最近的两个设备作为匹配度最高的设备，从而实现不同系统之间的设备匹配［5］。

（3）关联

两个系统之间必然会存在一些无法匹配的设备，运维人员可以在继电保护智能移动运维管理系统进行手动关联。

3.2 定值校核

定值校核有两种机制：定时自动校核和实时手动校核。

定时自动校核，在继电保护智能移动运维管理系统按照自动巡检周期设置定值校核周期，也可以设置定值校核起始时间。

继电保护智能移动运维管理系统定期触发启动定值校核功能，向二次设备在线监视系统发起定值召唤命令，二次设备监视系统接收命令后立即从保护装置召唤定值，并推送至继电保护智能移动运维管理系统，系统立即完成数据接收、根据模型解析定值数值、完成定值项比对、输出比对结果等一系列计算处理工作。

实时手动校核，在智能移动终端也可以通过手动触发启动保护装置定值校核功能，数据流与自动校核相似，如图2所示。

4 可视化展示

对于定值校核的结果采用分层、逐级、图形化方式展示定值校核结果，具体内容包括厂站、间隔、保护设备、定值项、每项校核结果。

对于定值校核异常的数据，运维人员通过办公电脑浏览器（Browser）登录系统即可接收到定值不一致告警信息，还可以通过接入电力无线虚拟专网的智能移动终端实时接收定值不一致告警信息，如图2～图4所示。

图2 定值校核流程图

图4 APP端可视化展示图

图3 Web端可视化展示图

5 结束语

本文针对国网扬州供电公司调度控制中心提出的继电保护运行定值校核，采用基于语义相似度的深度文本匹配等先进技术［6］，充分利用现有系统数据，通过定值校核应用功能的合理设计，完成继电保护运行定值在线校核，并通过人机界面和独立设计界面实现各种应用场景下的校核工作及校核结果的可视化展示，避免系统资源浪费，节约经济成本，极大地提升继电保护的管理水平和工作成效，开创了全新的运维模式。