基于多層次架構(gòu)的繼電保護(hù)在線狀態(tài)評價方法

潘青藝

（國網(wǎng)福建電力有限公司泉州供電公司，福建 泉州 362000）

基于多層次架構(gòu)的繼電保護(hù)在線狀態(tài)評價方法

潘青藝

（國網(wǎng)福建電力有限公司泉州供電公司，福建 泉州 362000）

新時期，人們的生產(chǎn)和生活都離不開電力能源，電力企業(yè)充斥著人類社會的各個角落，改變著人們以往的工作和生活方式，給人們帶來了極大的便利。眾所周知，電是一種清潔可再生能源，在人們生活中發(fā)揮著不可替代的作用，但在電力能源生產(chǎn)、輸送及使用過程中，一旦操作不當(dāng)將會產(chǎn)生無法預(yù)計的危害。文章研究了基于多層次架構(gòu)的繼電保護(hù)在線狀態(tài)評價方法，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，以期推動電力企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

繼電保護(hù)；在線狀態(tài)評價；運(yùn)行故障

繼電保護(hù)對人們來說并不陌生，其與電力能源可謂是相伴而生的。近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)也在不斷地發(fā)展和完善中，當(dāng)前越來越多的科技設(shè)備被運(yùn)用到電力系統(tǒng)中，對線路運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，基于多層次架構(gòu)的繼電保護(hù)在線狀態(tài)評價方法有效地改善了以往繼電保護(hù)運(yùn)行中狀態(tài)評價方面的不足，實(shí)現(xiàn)其自動化科學(xué)管理，能對電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)工作進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，便于及早發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行糾正，有效地保證了電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，能夠減少安全事故的出現(xiàn)，保證整個電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 繼電保護(hù)概述

繼電保護(hù)，主要是用于檢查電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障，以便及時切除、隔離故障或發(fā)出預(yù)警信號的措施。眾所周知，電作為一種清潔可再生能源，是人類社會發(fā)展的重要能源支持，一旦電網(wǎng)或電氣設(shè)備出現(xiàn)問題，其危害程度不言而喻，輕則損毀線路和變電設(shè)備，重則造成人員傷亡和大規(guī)模停電，產(chǎn)生難以預(yù)計的經(jīng)濟(jì)損失。繼電保護(hù)有不同的分類方式，按照被保護(hù)對象可以將其分為輸電線保護(hù)與主設(shè)備保護(hù)，按保護(hù)功能則可以分為異常運(yùn)行保護(hù)和短路故障保護(hù)兩種。

繼電保護(hù)與電力企業(yè)是相伴而生的，上世紀(jì)初電力企業(yè)的誕生，催生了繼電器，人們將其廣泛運(yùn)用于電網(wǎng)系統(tǒng)中，有效地保護(hù)了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少了電能損耗和安全事故。最早的繼電保護(hù)器是熔斷器，其是繼電保護(hù)技術(shù)的開端。隨著社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)器由最初的電磁式到晶體管式、集成電路、微機(jī)保護(hù)，伴隨互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，現(xiàn)在人們運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)對繼電保護(hù)進(jìn)行改進(jìn)和完善，使其越發(fā)向自動化、智能化、科學(xué)化方向靠攏，對線路進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，科學(xué)分析系統(tǒng)運(yùn)行中的各種問題，及時進(jìn)行調(diào)整，降低電力事故的發(fā)生率，便于人們安心使用。

2 以往繼電保護(hù)的評價方法及其不足

隨著能源需求量的激增，人們加大了電力工程的建設(shè)，當(dāng)前科學(xué)技術(shù)越發(fā)完善，電氣設(shè)備也在不斷優(yōu)化升級中，人們希望改進(jìn)設(shè)備提高其性能，以便為人們提供更多優(yōu)質(zhì)電力能源，當(dāng)前我國電力系統(tǒng)越發(fā)復(fù)雜，致使各種隱藏的故障引起繼電保護(hù)工作滯后或做出錯誤的指示，將電力事故擴(kuò)大，影響著電網(wǎng)的正常運(yùn)行。據(jù)北美電力可靠性協(xié)會統(tǒng)計，在1988—1996年發(fā)生的電網(wǎng)事故中，有70%是因繼電保護(hù)誤動造成的，2011年巴西發(fā)生大面積停電事故也是由于線路繼電保護(hù)工作不到位導(dǎo)致的，因此必須對電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)工作進(jìn)行科學(xué)評價，及時發(fā)現(xiàn)其在運(yùn)行中的不足，對線路和變電設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，減少能源損耗，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

以往對繼電保護(hù)進(jìn)行評價多是對系統(tǒng)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，比如繼電保護(hù)正確動作率，分析其出現(xiàn)錯誤的原因，但無法對繼電保護(hù)進(jìn)行在線實(shí)時監(jiān)控和評價，只是事后分析再進(jìn)行后期調(diào)整，很多時候在進(jìn)行后期調(diào)整時經(jīng)濟(jì)損失已經(jīng)造成，眾所周知，電是動態(tài)流動的，如果無法對其進(jìn)行實(shí)時在線評價，是無法作出正確科學(xué)指示的，繼電保護(hù)裝置將失去其價值，在對繼電保護(hù)進(jìn)行評價時需要對設(shè)備狀態(tài)、回路狀態(tài)、系統(tǒng)功能等多個方面進(jìn)行管控和評價，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將數(shù)字化信息技術(shù)運(yùn)用到繼電保護(hù)評價工作中成為一個新的方向，像可以安裝隱藏故障監(jiān)視器，針對電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中會出現(xiàn)的隱藏故障進(jìn)行科學(xué)監(jiān)控，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，對運(yùn)行中的問題及時進(jìn)行處理，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3 基于多層次架構(gòu)的繼電保護(hù)在線狀態(tài)評價方法

數(shù)字化信息技術(shù)、通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為多層次架構(gòu)的繼電保護(hù)在線狀態(tài)評價方法的發(fā)明奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。近年來智能電網(wǎng)的普及，使得繼電保護(hù)工作也開始向智能化、自動化、科學(xué)化方向靠攏。基于多層次架構(gòu)的繼電保護(hù)在線狀態(tài)評價方法，有效地彌補(bǔ)了以往繼電保護(hù)評價工作中的漏洞，對其進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，便于工作人員及時發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的隱藏故障，科學(xué)分析繼電保護(hù)的運(yùn)行狀態(tài)，及時進(jìn)行調(diào)整，既能保證線路和電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，便于人們放心使用，同時也符合時代發(fā)展的要求。繼電保護(hù)涉及內(nèi)容較多，其評價工作不僅能反映繼電保護(hù)裝置的性能，還能反映其工作狀態(tài)，讓人們及時掌控其在實(shí)際運(yùn)行中的不足，能夠降低安全事故的發(fā)生率，同時也可以運(yùn)用科學(xué)技術(shù)對其進(jìn)行分析，便于人們及時開展維護(hù)工作，不僅能夠節(jié)省時間還能提高工作的準(zhǔn)確性，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

根據(jù)繼電保護(hù)的實(shí)際情況，設(shè)計科學(xué)的在線狀態(tài)評價方法，優(yōu)化其運(yùn)行流程，針對整個電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中涉及的各項(xiàng)內(nèi)容設(shè)計相對應(yīng)的故障識別裝置，在裝置系統(tǒng)中輸入相應(yīng)的應(yīng)對措施，便于該系統(tǒng)在運(yùn)行時發(fā)現(xiàn)問題分析問題，及時提出最佳的解決策略，便于工作人員進(jìn)行維護(hù)。像利用測量截距的方法識別線路運(yùn)行中的故障，建立模型框架，根據(jù)繼電保護(hù)中涉及的工作，特別是常出現(xiàn)故障的地點(diǎn)安裝監(jiān)控裝置，實(shí)行遠(yuǎn)程調(diào)控。將繼電保護(hù)與通信技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，對于運(yùn)行中常出現(xiàn)故障的地方加大分析力度，研究繼電保護(hù)誤動的原因，可以建立一個數(shù)學(xué)模型對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行層層把控，分析各運(yùn)行環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，可以根據(jù)異常數(shù)據(jù)對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)整，尤其要注意在繼電保護(hù)裝置開關(guān)位置安裝相應(yīng)的性能檢測器，保證其實(shí)際功用。

在繼電保護(hù)中安裝自動檢測裝置，對其繼電保護(hù)運(yùn)行狀況和性能進(jìn)行自檢，安裝預(yù)警裝置，做好信息搜集工作，將其設(shè)為評價工作的依據(jù)，每天對該工作都要有一個匯總，以表格的方式呈現(xiàn)其運(yùn)行狀況，定期組織員工進(jìn)行總結(jié)，分析其運(yùn)行中出現(xiàn)的各種問題。采用分析法和全面管控法開展繼電保護(hù)評價工作，通過對線路運(yùn)行狀況及搜集數(shù)據(jù)的分析、計算，對其進(jìn)行科學(xué)評價，以便及時調(diào)整，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)語

總而言之，繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)運(yùn)行中必不可少的一項(xiàng)內(nèi)容，該工作的正常運(yùn)行直接關(guān)乎整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。運(yùn)用科學(xué)技術(shù)對繼電保護(hù)狀態(tài)進(jìn)行在線評價，及時發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)中的漏洞，對故障線路進(jìn)行調(diào)整，保障整個系統(tǒng)正常運(yùn)行，使電力企業(yè)繼電保護(hù)工作越向智能化、科學(xué)化、自動化方向發(fā)展，從而更好地方便人們的工作和生活，推動人類社會不斷向前發(fā)展。

[1]王玉芳，嚴(yán)洪森.基于非線性模糊支持向量機(jī)的知識化制造模式與動態(tài)環(huán)境匹配分類方法[J].東南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014（5）：957-962.

[2]曹海歐，張沛超，高翔.基于模糊支持向量機(jī)的繼電保護(hù)狀態(tài)在線評價[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016（20）：70-74.

[3]何旭.智能變電站繼電保護(hù)可靠性的評估方法研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2015.

Evaluation method of protectine relay online state based on multi-layer architecture

Pan Qingyi
（State Grid Fujian Electric Power Company Limited Quanzhou Power Supply Company, Quanzhou 362000, China）

In the new period, the production and life of people cannot do without electric power. The electric power enterprise are fi lled with every corner of human society, changing people’s past work and way of life, bring great convenience to people. As everyone knows, electricity is a kind of clean and renewable energy, and plays an irreplaceable role in people’s life. But in the production, transportation and use of the process of electric power, once the improper operation will cause unpredictable harm. This paper studies the evaluation method of protectine relay online state based on multi-layer architecture to ensure the stable operation of power system, in order to promote the sustained and healthy development of power enterprises.

protectine relay; online state evaluation; operation fault

潘青藝（1984— ），男，福建泉州人，本科，工程師；研究方向：繼電保護(hù)。