智能變電站繼電保護在線運維系統關鍵技術

摘要：變電站繼電保護設備對保障電力系統的安全可靠運行起著決定性作用。在智能變電站技術條件下，繼電保護設備大量采用數字化、網絡化、智能化技術，使得傳統的依賴人工定檢的運維方式更加復雜和困難，實現狀態檢修已成為發展趨勢。借助智能設備及運維系統自身的狀態采集及評估能力，為繼電保護運維人員提供檢修決策的依據，實現按設備運行工況進行檢修，能夠準確定位故障，縮短停電檢修時間，提高供電可靠性。

關鍵詞：智能變電站;狀態檢修;狀態監測

一、電力系統繼電保護的概念

我國的繼電保護裝置的種類繁多，所以在設備的選擇上應該綜合的考慮電力系統情況，科學的選取保護設備，并且能夠根據設備的功能性進行研究，保證設備能夠適應繼電保護任務，能夠及時的對電力系統故障進行判斷和警告。隨著電力行業的快速發展，繼電保護裝置應該具有網路自動化的水平，以超高的靈敏能力應對突發狀況，保證電力系統的安全性，同時，最大程度的降低系統故障發生率，發揮變電站運維技術的保護作用，合理的解決短褲問題，減少電力設備的損害程度。如今的網絡技術、計算機技術和自動化技術正逐步被應用于電力系統中，將這些技術同步使用，使繼電保護工作朝著智能化發展。單片機技術的應用，也提高了繼電保護裝置的準確性，給監控人員的監控和資料收集工作帶來了很大的便利。實現了電力系統的網路控制調節功能。

二、設備的狀態監測

變電站主要對裝置故障信息、動作保護信息和系統狀態信息進行保護與監控。其中。裝置故障信息可以根據繼電保護設備的運行工況進行反應，包括了設備自檢、硬件運行狀況、通信狀況、外部回路自檢等。但是傳統的裝置告警信息只能反映設備“正常”或“異常”的狀態量信息，無法辨識設備狀態的變化過程并起到預警作用。所以要求繼電保護設備能夠支持連續監測關鍵的模擬量信息，并能通過通信方式向監測系統輸出這些模擬量。監測系統通過長期記錄這些模擬量，可發現設備狀態的變化規律，并結合設備損壞時的狀態特征，實現基于這些狀態信息的狀態監測與檢修。當前我國電網相關規定內容已經明確的定義了繼電保護設備的模擬量，包括溫度的實時監控、通道黃曉的監測和電壓的監測，并且按照相關技術要求規范了設備的信息狀態。

三、二次回路的狀態監測

3.1物理鏈路狀態建模

物理鏈條回路狀態的監測，是實現智能變電站通信的重要網絡環節，通過對站內控制層狀態的評估，實現變電站網絡的智能化發展。要實現物理鏈路狀態監測，首先要能清晰地描述物理鏈路狀態的模型。物理鏈路上涉及很多設備對象，如保護裝置、合并單元、智能終端、交換機等，設備對象之間的通信又經過很多中間環節，如板卡、端口、線纜等。

3.2物理鏈路狀態監測

運維技術通過交換機發出的警示信號快速的捕捉物理鏈條的故障異常信息。但是對于網絡通信而言，大多數情況下發生通信告警的設備往往并不是真正發生通信故障的設備，所以常常需要在整個物理鏈路上搜索和定位故障設備。傳統的做法就是人工排查物理鏈路，逐步定位到故障設備。對于智能變電站龐大復雜的通信網絡，這種人工排查的方法費時費力，大幅延長了故障恢復時間。更為關鍵的問題是依靠這種人工排查的方法不一定能夠消除通信故障，有時網線連接完好，網卡指示燈正常，但是收不到信號報文，網絡通信仍然處于異常狀態。此時就可以作用運維技術來判斷網絡狀態，診斷故障的位置，并合理的進行故障原因的排查，給監測人員提供維修支持。

四、繼電保護技術的發展趨勢

4.1計算機化管理

近年來隨著繼電保護技術的不斷進步，服務電力系統的功能更加的全面，滿足了電力系統的發展要求。未來幾年，我國繼電保護技術主要向微機繼電保護技術的方面發展。微機繼電保護技術有以下3個特點：①實現繼電保護性能升級，使其更加有效。其能實現故障分量保護和自動控制。②結構更加合理、能耗更低。③極具可靠性和靈活性，外部溫度變化不會對數字元件造成干擾，能實現巡檢和自檢，既可以人為操作，也能夠進行遠距離控制。微機保護應用數學原理使繼電保護性能和水平不斷提高，加之近年來繼電保護系統的電壓水平不斷提高，為其開拓了無限的發展應用空間。

4.2綜合自動化管理

計算機網絡背景下的電力系統繼電保護工作，實現了電力保護的高效性和多樣化發展特點。它在電力系統計算機網絡上作為智能終端存在，能對電力系統運行過程中的詳細故障信息進行獲取，并將被保護元件信息和數據等傳送到網絡控制中心或終端。微機保護裝置既能對繼電保護功能進行全面實現，也能在無障礙的背景下實現信息測量、控制和數據通信等，并使其處于統一界面內，具有良好的應用效果。

4.3智能化管理

我國電力系統繼電保護工作中網絡技術的應用較為廣泛，計算機網絡技術給繼電保護工作提出了更多創新性的發展原理和發展目標。在電力系統繼電保護技術實踐過程中，可以將各種人工智能技術進行同步結合和應用，增加了繼電保護工作的安全性和有效性，實現了電力系統的正常運行，解決了系統運行過程中存在的故障問題，為人們的生產生活提供了更穩定的用電環境。

五、結束語

傳統的檢修安措方式中存在著人工模板開檢修安措票的難度大，易導致誤操作，效率低，檢修安措票的管理存在缺陷等問題，可能導致安全事故，為在智能變電站檢修過程中，最大限度上避免這一系列問題帶來的不良影響，提高工作效率，保證檢修安全措施的有效性，有必要通過智能化的手段，利用信息技術為相關工作人員的操作提供幫助，減輕操作人員的負擔，便于操作人員能夠在最短的時間內做出最正確的選擇進行有效操作，避免事故的產生或者在盡可能降低事故可能帶來的損失，針對傳統檢修工作方式落后、管理水平低、檢修制度不完善、檢修人員綜合素質差等一系列問題，以落實安全為基礎，以效益為中心為原則，保證智能變電站繼電保護在線運維系統安全運行。

參考文獻：

[1]葉遠波，孫月琴，黃太貴，等.智能變電站繼電保護二次回路在線監測與故障診斷技術[J].電力系統保護與控制，2016（20）：148-153.

[2]楊民凱，武光升，徐慶忠.智能變電站繼電保護系統可靠性研究[J].環球市場，2016（15）：141.

（作者單位：國網江蘇省電力公司常州分公司）

作者簡介：胡祝龍（1987.4.7-）;性別：男;籍貫：江蘇徐州;名族：漢;學歷：研究生;職稱：工程師;職務：變電值班員;研究方向：變電運行、智能變電站。