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

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，在維護電力系統的安全與穩定方面發揮著重要的作用，然而現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功能進行闡述，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進行了探討。

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，具備智能告警及綜合分析決策故障信息等優勢，可以實時監控電力系統，及時發現系統運行中出現的設備故障，在及時反饋的同時實現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，在維護電力系統的安全與穩定方面發揮著重要的作用，然而現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可以對整體系統結構進行分析的基礎上建立完整的信息數據庫，實時監控系統設備的運行狀況，及時發現并確定設備故障的具體位置與情況，通過智能告警系統對設備故障事故進行處理并給出合適的解決方案，極大地提高了系統維護的效率。

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一鍵式控制，由系統根據控制部門下達的指示自動運行，從而完成對相關設備的控制。自動化的智能變電站嚴格按照工作流程進行處理，可以及時發現問題并反饋給工作人員，實現了對變電站系統及設備的集中控制。

1.3 控制負荷

變電站繼電保護裝置負荷過度會嚴重影響整體系統的穩定運行，因此，需要對變電站繼電保護裝置的負荷情況進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可以在監測設備運行情況的過程中及時發現設備的負荷問題，并根據相關信息作出正確的解決方案，實現對變電站負荷問題的控制與管理，維護系統的穩定運行。

1.4 可視化設備運行

新一代智能變電站繼電保護可視化系統可以通過可視化設備，將收集的資料與數據以可視化的形式展示出來，為工作人員觀察與研究系統提供了便利，從而更好地解決系統運行中出現的問題，提高系統故障維護的功能。

1.5 信息源維護

新一代智能變電站繼電保護可視化系統在收集與分析系統運行信息的基礎上，通過圖表的形式將分析結果展示出來，形成了系統運行的研究模型，從而更好地掌握變電站的機構與運行情況，實現系統的自動維護。

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，在維護電力系統的安全與穩定方面發揮著重要的作用。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的故障問題打印出來，根據打印的故障報告進行故障分析。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，從而不能及時發現運行過程中出現的故障并進行分析，自然也就不能準確找到系統內部潛在故障的位置，在發現與解決繼電保護裝置運行故障方面存在著嚴重的缺陷與不足。因此，運用先進的技術，實現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故障帶來的損失、提高系統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 可視化技術在智能變電站系統中的應用

簡單的數據與圖表分析不能實現對智能變電站繼電保護裝置的有效分析與檢測，先進科技技術的發展與應用為新一代智能變電站繼電保護實現網絡監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行高效分析，實現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。智能變電站系統通過強大的一體化信息系統可以實時檢測繼電保護裝置的運行狀態，及時發現繼電保護裝置的運行故障，根據故障信息判斷其嚴重程度，并把詳細信息與分析結果記錄下來。此時系統自身也會產生一些相關度具體文件，這些文件以不同的格式進行儲存，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定的格式被系統傳送到服務器中，繼電保護裝置會將這些信息記錄下來，最后由系統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運行故障狀態進行有效的分析與處理。系統將信息轉化為可視化的圖案前，需要對故障波動的具體情況進行記錄，或者系統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據與信息。

（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構，系統可以通過分析邏輯關系實現故障情況的分析。這種分析方式首先記錄事故信息并傳輸到分析工具中，根據記錄時間查找故障信息，將相關的故障信息與中間節點等文件進行綜合分析與處理，根據信息的分析結果對繼電保護裝置的組件運行進行有序操作，形成可視化的管理與維護。需要注意的是，在進行圖形繪制的過程中要進行明確的標注，將其主要特點表現出來，圖像的標注要形成統一的規范，嚴格按照規定標準進行標注，保證每一種屬性都有其獨特的標記形式，對其表達的意義進行明確的區分，使標準的意義更為清楚，方便工作人員進行理解與分析。

（3）互操作的方法。變電站繼電保護裝置在進行系統維護的過程中需要嚴格按照規定繪制信息圖形，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行圖像描述，簡潔方便地描述出信息文件的標注并展示出不同元素之間的關系，從而更為完整清楚地表述出分析結果，然后由系統運用軟件對信息進行綜合整理與分析，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故障信息的快速定位，幫助維修人員及時進行故障維修。

（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，及時發現系統中的問題，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壓板維修、信息的傳送與接收，從而較少系統設備出現故障。

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系分析方式對系統運行中的故障信息進行分析與記錄，通過軟件將故障信息編輯成邏輯圖形，根據信息分析結果制定合理的解決方案，極大地提高了系統故障維護與處理的能力，降低了變電站運行中設備故障造成的損失（故障可視化分析圖見圖1）。

圖1 故障可視化分析圖

5 結語

現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功能及意義進行論述，進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進行了探究，對提高電力系統故障維護的能力具有重要的意義與價值。

[1]李志韡.探究新一代智能變電站繼電保護故障可視化[J].科技展望，2014，21：152.

[2]李穎超.新一代智能變電站層次化保護控制系統方案及其可靠性研究[D].北京交通大學，2013.

[3]盧孟杰.智能變電站繼電保護技術優化研究[D].華北電力大學，2013.

TM774

A

1004-7344（2016）33-0124-02

2016-11-8