新一代智能變電站繼電保護故障可視化分析方案研究

包敬青

摘要：隨著我國經濟的快速發展，國內各行各業和人民生活對電力的需求日益增多，為保障電力的正常供應，需要加快對智能電網的建設，并大力發展智能變電站繼電保護故障可視化技術。變電站是電網的核心組件，確保其安全運行有利于提升電網輸配電質量，反之，若電網配電質量不高則可能會使電力設備出現故障，影響電力系統的安全運行，甚至出現事故，給人們的生命財產造成巨大損失。對智能電網的深入研究目的是使智能變電站繼電保護系統實現故障可視化，從而通過對電網中連接的設備進行實時的故障監控可以保證電網的穩定運行。本文就智能變電站繼電保護技術的現狀進行闡述，并探討了一些解決方案。

關鍵詞：電網;智能變電站;繼電保護;故障;可視化

隨著人民生活水平的不斷提高，日常用電和工業用電不斷增加，這使得電力系統規模越來越大，相關電力設備也就增多。智能變電站因為其對電網安全運行的重要影響性，使其在整個電力系統當中都占據著很重要的地位。在智能變電站的長期運行過程中，由于各因素影響，難免會出現一些故障與問題，為確保供電系統安全與穩定，加強智能變電站繼電保護故障可視化系統的研究是十分迫切的。這種技術可以對故障可視化分析，使得繼電裝置和其他設備能夠快速、準確的判斷設備的運行狀態，并及時地向運行維護人員反饋變電站的實時信息，從而可以快速排除電路故障，減少人工檢修的成本，提高電路維護的效率。

1智能變電站繼電保護現狀及常見故障

1.1智能變電站繼電保護現狀

智能變電站具有多層結構，根據不同功能效果可分為過程層、站控層以及間隔層。其中過程層主要完成電力的輸送和分配工作，負責局部電網的電力調度，它也能夠保護變電站的安全，以及可以監控變電站的故障發生;間隔層一般由測控設備、繼電保護設備及故障錄波設備三部分構成，這三部分裝置相互協作，各自負責某一功能實現，從而使得間隔層實現對智能變電站的遠程控制;站控層由通信設備、控制系統、對時系統等一系列組件構成，負責變電站的測量和監控。智能變電站繼電保護裝置的作用是智能控制電路線的運行狀態，無需靠近便可知道電網中可能的安全故障，然后進行遠程控制和調節。如此即可通過繼電保護裝置實現故障可視化，從而統一進行區域電網供電。

1.2繼電保護常見故障

靜電問題是造成變電站運行故障的常見問題，同時，繼電保護裝置受到周圍通訊設備的影響，也容易發生干擾故障，使其可能會發生誤判。通常繼電保護可能發生的故障有以下幾點：第一，高頻保護現象，即電網出現不正常運行狀態時的自我保護設置，例如直流電流消失;第二，距離保護，即電網運行不穩定時，系統會對遠距離傳輸的電網進行短暫斷開，以便維護整個電網的穩定。

2新一代智能變電站繼電保護故障可視化系統功能

2.1智能化報警

新一代智能變電站繼電保護故障可視化系統具有智能化報警的功能，這是該系統實現可視化的技術基礎，通過實時的信息傳遞，系統通過對設備的運行狀態進行實時監控，及時反饋信息并分析，可快速發現設備運行的異常情況，并明確異常位置，發出信號，以便于運行維護人員快速進行故障排除，降低后期維護成本，保護整個電網系統的正常運行。

2.2科學控制負荷

電網負荷是變電站發生故障的常見問題，智能變電站中的繼電保護裝置存在一定的負荷預警功能，繼電保護系統根據實時得到的數據可以對負荷進行智能化、科學化的控制。在這種預警功能的監控下，當產生負荷后，故障可視化系統能夠及時的反饋信息，以便于管理維護人員及時調整系統的運行狀態，從而改善變電站的負荷情況。

2.3實現集中控制

智能變電站可以進行自動化控制，主要體現在它的集中控制，集中控制是相對于分散控制而言的，它是指由智能變電站控制中心統一調配，實現對配電線路的故障定位和相關處理。集中控制可以降低工作人員的工作強度，便于信息的集中處理和故障的統一調配，大大提高了管理效率。

2.4維護信息源

新一代智能變電站繼電保護故障可視化系統可以維護信息源，通過對信息的及時反饋和存儲，記錄相關信息數據，運行維護人員可以通過它反饋的數據來建立相應的數據庫，統一管理信息，并記錄信息和存儲信息，從而全面地掌控變電站的運行狀況，也為后期可能的優化處理提供信息數據。

3新一代智能變電站繼電保護故障可視化分析方案

3.1建立信息保護系統

在智能變電站運行的電網中，如若電路發現故障，系統就會做出快速反應，以免帶來進一步的危害。同時，繼電保護系統會對電路進行分析和評估，記錄相關的故障信息并存檔，以便維護人員根據信息來對系統進行后期優化以減少故障的發生。根據存儲的信息數據就可以建立信息保護系統，通過數據分析來了解電網的總體運行情況。

3.2分析事故運行情況

當智能變電站繼電保護裝置發生事故后，需要了解事故發生的確切原因，以便對系統做出必要的優化，提升故障維護的可視化。目前，通過對事故進行記錄和邏輯分析，可以確定繼電保護組間的運行狀況和相互關系，以便后期進行優化處理。

3.3建立邏輯圖紙

邏輯圖形即是指繼電保護組間的運行順序和相互依靠關系，它反應的是設備間的邏輯運行關系。根據建立的邏輯圖紙，可以對變電裝置的運作情況進行監督，從而可以對故障進行快速反應和準確修復。建立邏輯圖紙是實現故障可視化技術不可缺少的一環。

3.4故障信息判斷

智能變電站繼電保護裝置的有效動作需要以準確的信息數據為依據，但是因技術限制和復雜多變的運行信息，導致因無法準確掌握相關信息從而不能及時進行故障可視化分析。所以要加強對變電站繼電保護系統和信息采集技術的研究，通過不斷的技術改進來提高信息采集的準確性和快速性，從而可以完善智能變電站繼電保護故障可視化技術。

3.5加強安全措施

由于繼電保護故障可視化技術的應用，電力工作人員可遠程監控電路的運行狀態，并及時發現系統中存有的問題，從而快速排除安全故障，保障電路的安全運行。由于電網的全國覆蓋，所以有很多變電站不得不在環境惡劣的地方修建，這樣外在的環境問題極易導致繼電裝置發生故障。所以在這種情況下更迫切地需要應用可視化繼電保護故障技術，來對電路的運行狀況進行實時監督，及時地發現問題并排除問題，通過不斷地加強安全措施，使得智能變電站可以安全的應用在智能電網中。

4結束語

在我國經濟的快速發展的背后，完善的配電電網的建設功不可沒，它為保障電力的正常供應，并逐漸實現了電網的自動化控制。在正文的介紹中，我們知道了故障可視化分析是智能化電網成功建設的技術基礎，文章也著重對現有的繼電保護故障分析技術進行了分析比較。在整個電力系統里，智能變電站對運行起著重要保障作用，及時的數據分析和故障提醒可有效確保電力系統穩定運行。因此，深入和完善智能變電站繼電保護系統的研究是很有必要的。

參考文獻

[1]李煜華.新一代智能變電站繼電保護故障可視化分析方案研究[J].科技展望，2014.16：82-83

[2] 羅杲.基于新一代智能變電站繼電保護故障可視化分析方案的研究[J].大科技，2014.34：55-57

[3] 楊旭.闡述新一代智能變電站繼電保護故障可視化方案[J].科技經濟導刊，2017.29：64-65