大數(shù)據(jù)下繼電保護(hù)通訊系統(tǒng)故障定位方法研究

賈 楠

國網(wǎng)濟(jì)寧供電公司 山東 濟(jì)寧 272000

引言

就目前來看,安全自動裝置、微機(jī)型保護(hù)、故障錄波器均在電力系統(tǒng)中得到了有效應(yīng)用,以通訊方式對故障信息進(jìn)行傳送。隨著時代的發(fā)展,電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)得到了有效創(chuàng)新,其規(guī)模逐漸擴(kuò)大,為促進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性,將繼電保護(hù)故障信息處理系統(tǒng)應(yīng)用其中十分必要。

1 繼電保護(hù)故障信息與通訊協(xié)議的結(jié)合必要性

在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中,要結(jié)合實際情況根據(jù)不同配電線路的特點(diǎn),去采取不同的繼電保護(hù)配合方式進(jìn)行保護(hù)。在一定情況下,當(dāng)這種配電線路發(fā)生故障時,各線路中分段開關(guān)的短路電流是各不相同的,而且在線路中短路電流之間相差比較大。所以說在這種情況下,應(yīng)該選擇多級極差配合方式,配電線路中電流定值與延時極差之間相互配合就能夠快速的切斷發(fā)生故障的線路。近幾年,我國電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)獲得了前所未有的快速建設(shè)和發(fā)展,數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)的規(guī)模和容量大大增強(qiáng),這些有利條件為繼電保護(hù)故障信息與通訊協(xié)議的結(jié)合提供了可能,可以提高電網(wǎng)安全運(yùn)行的信息化水平,實現(xiàn)快速有效地處理電網(wǎng)故障、恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。繼電保護(hù)故障信息與通訊協(xié)議的結(jié)合從而形成故障信息系統(tǒng),收集管理電網(wǎng)中各運(yùn)行廠、站中的保護(hù)裝置、安全自動裝置等涉及電網(wǎng)異常時的裝置的動作信號、斷路器的分合信號以及裝置的運(yùn)行異常信號;微機(jī)保護(hù)裝置和故障錄波器的故障錄波數(shù)據(jù)和故障報告、保護(hù)的定值等以及對這些數(shù)據(jù)、信號的綜合、統(tǒng)計、計算和分析等處理與管理,實現(xiàn)繼電保護(hù)運(yùn)行,為繼保人員對保護(hù)安全自動裝置及故障錄波器的動作行為分析和現(xiàn)代化運(yùn)行管理提供必要的支持。

2 現(xiàn)代大數(shù)據(jù)下繼電保護(hù)通訊系統(tǒng)故障定位方法

2.1 繼電保護(hù)的基本原理 繼電保護(hù)裝置必須得確認(rèn)被保護(hù)原件是處于正常運(yùn)行狀態(tài)還是發(fā)生故障狀態(tài),是保護(hù)區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障,這樣才能及時切斷故障部分,保證整個通訊系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行,從而不受到故障干擾。這一基本原理需要根據(jù)通訊系統(tǒng)前后電氣物理量的特征變化量來決定。系統(tǒng)發(fā)生故障后,主要的電氣物理量的特征變化量有：電流增大,故障部位會發(fā)生明顯的電流異常增大現(xiàn)象;電壓降低,故障部位前后會發(fā)現(xiàn)明顯電壓降低,越靠近短路部位,電壓越低;電流與電壓之間的相位角發(fā)生改變;測量阻抗發(fā)生變化。

2.2 降低繼電保護(hù)信號傳輸中誤碼率的方法 在實際工作中,繼電保護(hù)通訊傳輸所需的通信接口設(shè)備和SDH 設(shè)備均放置在主控室,由-48 V 直流電源進(jìn)行供電。變電站周圍的雷擊、設(shè)備放電及倒閘操作,通過電磁場空間輻射的方式干擾通訊設(shè)備。多年的運(yùn)維經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),各地區(qū)SDH 設(shè)備接地做得較好,但通訊接口設(shè)備的管轄權(quán)一直存在爭議,導(dǎo)致通訊接口設(shè)備的接地易被忽略,致使通訊誤碼率上升,影響通道的運(yùn)行質(zhì)量。針對這一問題,可采用屏蔽或絕緣良好的接地。具體地,通訊接口設(shè)備的接地端應(yīng)接在截面積為100 mm2 的接地銅牌上,并與SDH設(shè)備接入同一接地網(wǎng);2 M 線應(yīng)選用專用的同軸電纜,屏蔽層應(yīng)兩端接地。

2.3 繼電保護(hù)的優(yōu)點(diǎn) 相較于以前的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型,繼電保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)在于比貝葉斯模型法更加簡潔,更加有時效性,更加準(zhǔn)確。繼電保護(hù)裝置沒有特別復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)模型,簡化算法。繼電保護(hù)比傳統(tǒng)貝葉斯模式更有實效性,在發(fā)現(xiàn)故障的同時就將故障處理,不需要繁雜的信息傳遞,繼電保護(hù)具有高度的準(zhǔn)確性,一般都只會針對故障部位進(jìn)行處理,而貝葉斯模型法,在繁雜的信息傳遞過程中,有可能信息出現(xiàn)誤差,波及其他正常部位,帶來不必要的損失。

2.4 故障錄波數(shù)據(jù)通訊協(xié)議V 繼電保護(hù)和通訊協(xié)議的結(jié)合主要目的是讓通訊把繼電保護(hù)故障或者跳閘信號更好更快更準(zhǔn)地傳輸?shù)街髡?以便電網(wǎng)和發(fā)電企業(yè)更好地了解設(shè)備運(yùn)行情況確保安全平穩(wěn)供電。經(jīng)筆者分析,故障信息系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)通常為電網(wǎng)故障前后開關(guān)量與模擬量數(shù)據(jù)。就目前來看,微機(jī)保護(hù)裝置應(yīng)用頻率越來越高,其內(nèi)存容量也越來越大,將保護(hù)裝置應(yīng)用其中能對保護(hù)前后開關(guān)量與模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,能充分降低故障發(fā)生率,對繼電保護(hù)起到一定作用。故障錄波數(shù)據(jù)龐大,并具有一定復(fù)雜性,為了提高數(shù)據(jù)分析水平,可采取COMTRADE格式,便于文件的存儲。從原則上來看,故障錄波數(shù)據(jù)通信協(xié)議應(yīng)采取COM-TRADE格式,從而實現(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)化的提升,使通訊可靠性得到提高。FTP文件傳輸協(xié)議任務(wù)是由一臺計算機(jī)向另一臺計算機(jī)傳送,FTP在文件傳輸中應(yīng)用頻率較高,具有可靠性、穩(wěn)定性。

2.5 繼電保護(hù)的基本要求 繼電保護(hù)為了更好的完成他的工作和任務(wù),需要在技術(shù)層面上滿足選擇性,速動性,靈敏性和可靠性四個基本要求。選擇性：當(dāng)通訊系統(tǒng)發(fā)生故障的時候,繼電保護(hù)裝置僅將故障部位從系統(tǒng)中切除,不能選擇其他任何部位;速動性：系統(tǒng)故障發(fā)生以后,繼電保護(hù)裝置要迅速反應(yīng)起來,將故障部分切除,時間就是金錢,這樣可以將損失降到最低;靈敏性：繼電保護(hù)裝置要時刻保持靈敏性,收到指令后要立即行動;可靠性：可靠性包括安全性和信賴性。當(dāng)沒有發(fā)生故障的時候,繼電保護(hù)裝置不能誤動。當(dāng)發(fā)生故障的時候,繼電保護(hù)裝置不能拒動。誤動和拒動都會給通訊系統(tǒng)帶來巨大的損失。

結(jié)語

繼電保護(hù)故障定位方法的出現(xiàn),在這個大數(shù)據(jù)時代,對于通訊系統(tǒng)來說無疑是來說是一個巨大的福音。它的出現(xiàn)加快了通訊系統(tǒng)的飛速發(fā)展,解決了快速發(fā)展過程出現(xiàn)的頻繁故障,節(jié)約了大量的人力和物力,在不影響人們正常生活的前提下,做到了利益最大化和時效最快化。但是繼電保護(hù)故障定位方法并不是完美的,依然存在著許許多多的不足,這需要每一個科技工作者不斷開拓,積極創(chuàng)新,不斷地去完善他,讓繼電保護(hù)定位系統(tǒng)更好的為人類造福,通過一代又一代的人不斷改善,優(yōu)化系統(tǒng),這樣才能滿足大家對于高品質(zhì)生活的需求,也是人類文明的不斷發(fā)展。