對繼電保護的故障智能分析的探索

耿陽

摘 要：隨著電網系統的日益完善，繼電保護的故障職能分析也應運而生，繼電保護的故障智能分析能夠在第一時間降低故障引發的一系列損失和危害。因而，如何更好的提升繼電保護能力，提高故障檢測能力和效率成為了管理控制電網系統的關鍵，本文將著重探討智能分析的可能性，并深入分析了繼電保護的故障智能分析所需要實現的目標，提出了實現智能分析的基本步驟和實施方法。

關鍵詞：繼電保護；故障智能分析；實施方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.153

0 引言

在電路網絡中，繼電保護能夠應對突然發生的異常情況，能夠通過自動化智能構造進行電路保護，降低事故的發生幾率，提高電路的安全性能。第一時間判斷出故障部件和位置，加以保護措施來維護正常的工作狀態。隨著現代化設備的不斷充斥，電路系統越加繁復，其分支冗雜，管理難度大，而研制出的“調控一體化”系統能夠合理的降低管理難度，幫助在發生故障的時候，迅速進行自動化反饋將故障信息進行傳遞，降低人為判斷的不準確性，采用智能信息分析來實現科學化的監測和處理手段，快速恢復網路系統，挽回大量損失，因此對繼電保護的故障智能分析和建設刻不容緩，勢在必行。

1 繼電保護的故障智能分析的可行性

隨著我國科學技術的不斷深入和拓展，當前我國的電網系統已經具備了全面的功能和有利條件，在實施繼電保護的故障智能分析上存在一定的實際基礎。第一，目前我國對于110V以上的繼電線路保護系統相對成熟，實現了自動化科學管理，在變電站中強化的設備基礎，運用了高效的同步設備，當線路發生問題時，能夠自動配置保護行為來避免線路受到損壞，同時還能夠及時將故障數據傳遞到調度管理中心，供主站獲取事件信息和相關數據進行線路監測分析進行故障修復。第二，近年來隨著各種通信規約的實施，使得電路系統中的信息能夠方便獲取，強化了數據的兼容性能，在實施上降低了操作難度，并能夠直觀的進行信息監測，從一定角度上來說對于繼電網路的管理更為高效、直接。第三，目前電路系統的調度能力日趨進步和完善，強化了資源共享能力，平臺一體化建設已經逐漸成熟，這所有因素都成為了故障智能分析的有利條件，為其打下了夯實的基礎。

2 實施故障智能分析的重點

（1）故障智能分析的推測系統。繼電保護的故障智能分析是能夠對整個環路進行檢測，幫助每個重要環節和部位自動配置相應的保護措施。而需要進行保護的重要部分包括斷路裝置、錄波裝置等組件，根據故障信息庫和經驗分析，檢測各個部分電流情況和裝置的運作狀態，通過信息庫的數據分析來作出判斷，最后找出故障起因和影響部位。此過程需要建立完備的診斷分析系統，來做到信息的收集、比對和反饋，從而進行綜合診斷找出結果。

（2）統一的一、二次設備模型。建設一、二次模型能夠幫助科學合理的將信息進行充分利用，共享系統資源，來形成一致化的模型體系。對于該模型的建造需要充分考量到智能分析系統的內在需求，對已經存在的模型相關屬性和關聯進行分析和強化，通過一次模型來構建二次模型，將保護手段和保護裝置等數據進行銜接，提高智能分析的基本數據庫。

（3）添置矢量圖形操作技術。從一定角度上來說，由于電路系統的復雜程度較高，在實際的繼保故障智能分析中，如果能夠強化操作手段，提高操作效率能夠大大地提升系統的保護性能。若能添置矢量圖形的操作技術，可以能夠更加方便進行數據處理和分析，充分調度信息數據，使得反饋的信息與實際電路問題能夠更直觀的顯示出來，有利于后續進行的信息傳遞和交換過程。

（4）故障錄波裝置數據上傳。當前來說智能分析中對于錄波數據的管理還不夠全面，其通道較窄，并且不能夠保證信息傳遞的及時性，往往信息數據上傳的壓力過大，并不能實現對數據的篩選。而在進行繼電保護的故障智能分析過程中，需要注意到這一點，盡量強化錄波裝置性能，進行功能升級，提升信息上傳能力。

3 故障智能分析的實現步驟

（1）故障記錄創建。在發生故障時，智能分析系統首先在啟動保護裝置時還要同步進行信息記錄，確保線路兩端的各種信息和相關波形內容能夠匯總到一起被保留下來，并檢測出與之相關的全部信息資料和文件，來輔助后續的故障分析工作。在這一階段里，需要做到信息收集的完整性和高效性，防止重要信息的遺漏而為電路帶來安全隱患。但在此過程中通常由于存在一定的時標差而為故障記錄創建帶來較大的實施難度，除此之外還有可能部分裝置受到影響，其時鐘不能與其他配置實現同步，發生異常現象，也為故障記錄創建帶來了困難。

（2）統一一、二次設備模型。保持一、二次設備模型具有相同的特質，需要運用繼電保護智能分析系統對電網模型進行全面系統分析，保證在各個層面上具有一致性。這樣在電網發生故障不能正常工作時，進行診斷分析后，可以及時準確的處理。為了使電網系統更加規范安全，兩套系統模型均按照IEC 61970標準進行設置，同時具有進行故障分析和及時處理的功能。電網建模對各個配置要求較高，現在運用的CIM模型還不能完全符合標準。通過對CIM模型的基本屬性、特質的分析，添加一些技術含量較高的裝配，這樣不僅能夠完善其性能還能為故障的及時修復提供數據信息。

（3）故障記錄的智能分析。智能分析這一過程又分為三個階段。第一個階段是對整個電網回路進行逐個保護故障分析，需要對單個裝置進行檢測和識別，需要判斷出故障類別，故障作用時長，還要進行測量故障范圍。第二個階段就是需要分別對一個方向的信息進行首席，了解各邊在實施保護手段上是否同步，啟動保護裝置和切除時間是否吻合。最后一個階段則是需要對兩個方向的信息分析結果進行匯總，根據邏輯信息處理和計算作出分析報告，明確保護手段是否正常，閘門的開啟閉合工作是否正常，以及電路各部件所能承擔的電壓電流流通壓力等等，最后總結出一套完善的故障分析報告，并通過全面分析來得出結論。

4 結論

綜上所述，對于繼電保護的故障智能分析研究存在一定的有利條件和基礎，如何建設和完善智能分析需要明確技術重難點，合理的進行故障分析規劃和流程安排，強化系統的執行能力，以此來幫助形成一套完整健全的電路保護系統。

參考文獻：

[1]王峰，劉之堯，張弛，李一泉，張智銳.廣東電網繼電保護及故障信息系統高級應用功能設計與實現[J].廣東電力，2012（12）：16.

[2]張樹海.繼電保護故障分析整定管理及仿真系統的應用思考[J].電子技術與軟件工程，2013（18）：55.

[3]高振興，郭創新，俞斌，駱玉海，彭明偉，楊健.基于多源信息融合的電網故障診斷方法研究[J].電力系統保護與控制，2013（06）：23.