電力繼電保護遠程運維技術研究與應用

文/陳坤

近年來，隨著智能電網建設全面推進，在電網規模迅速擴大的同時，智能電力新技術、新設備得到廣泛應用，尤其二次系統的整體架構、配置等與常規電力相比均有較大變化，使得繼電保護運維工作面臨以下幾個問題。一是電力無人值守模式大力推廣。電力檢修人員為了分析、定位、處理電力缺陷需要多次往返電力，急需加強電力繼電保護遠程全方位管控，實現對電網故障的快速定位，快速隔離，快速恢復供電。二是智能電力大量建成，電力二次設備之間的回路聯系高度集成到SCD文件中，二次回路變成了“看不見”、“摸不著”的“黑匣子”，使得原有二次設備操作、檢修方式無法適應。三是電網規模擴大，二次檢修人員數量和技術水平與電網發展不匹配，運維、檢修工作量大，效率低、維護成本高。四是通信技術條件不斷成熟。隨著繼電保護信息的日益規范，通信技術的不斷提高，已經具備了建設二次設備遠程運維系統的條件。

1 整體思路

現在出現的高科技手段像通過在線監視實地情況和能夠自動對現實中出現的問題故障進行判斷和修理，使得隨時隨地的現場信息的反饋都是完整正確的，工作原理就是將出現問題的電網快速分析是在哪個地方出現了問題，然后將問題傳輸到維修機器上，屏幕展開實景顯示，然后具體分析并遠程操作修復。這是一個質的飛躍，從以前不得不到現場去考察，到現在只需要所需要具備的工具就可以遠程操作一切。只要是需要實施繼電保護還有安裝安全自動裝置，就一定會有特有的軟報文類信息，當這種軟報文類信息能夠被遠程操作并且與廠站端中的保護子站建立起一種聯系，這個保護子站就可以在電力自動化系統的操作之下和間隔層保護設備接通。只要是兩個設備之間能夠完成接洽，構成一個完整的操作流程，那么就可以進行遠程的工作運營。并由此發展，還可以進行通過保護裝置遠程可視化、遠程控制、等一些更加厲害的技術手段投入到現實生活中。

2 關鍵技術

2.1 電網事故快速分析技術

眾所周知，人創造出來的機器通過程序對事物的感知比人自身的感知敏銳得多。所以許多機器投入現實生活中來協助人們的工作，提高工作的效率，為了讓工作人員能夠用更快的速度正確的接收到電網出現的問題訊息，我們可以從故障的錄波器入手，首先我們要做到的是提高錄波器的智能網絡和快速判斷問題的能力，再然后也要通過不斷的摸索與探討將錄波器的發展往前不斷邁進，能讓它的工作有一個更好的效益。，那么在遇到問題時，它的敏銳程度一定比之前的更好，發現問題更加及時，檢修故障更加精準。讓整個過程所需的時間更加的短暫，這不僅只是節約了時間，還避免了人工可能出現的失誤操作，這使工作進行得更加順利。

2.2 虛回路可視化技術

智能電力中很多我們聽到的東西都是虛擬的，沒有一個實物可以形象化地將這些東西展現出來，幫助人們理解，如果理解不了問題，那么就不能很好進行下一步的操作，工作要么就是停滯不前，要么就是一路磕絆著進行，最終的結果還不一定是完美的。但是現在我們有了SCD虛擬二次回路可視化技術，就可以將那些虛擬的事物進行實體化，來展示給運營的工作人員，為他們提供更清楚明白的數字化實物圖，在工作中能夠順利地解決問題，讓他們來更好地維護二次系統。

2.3 二次設備實景展示技術

任何工作的進行都不能缺少保護設備，在這里，保護設備除了對器械進行保護作用，還可以將遠程的景象以及實時狀態展現出來。這就像隨時隨地有工作人員在現場勘察一樣，但確實減少了很多的人力與時間。

2.4 二次設備遠方操作技術

保護設備的運行功能很多，除了上面提到的保護功能和將現場情況實景化展現出來，它還有以下的功能:

2.4.1 保護定值遠方下裝

我們都知道以前的設備用久了就會有一定程度上的損害，那么對接下來的工作就會有一定的影響，所以需要人員時常去察看和維修，很浪費人力與物力還有時間。但是現在引進了二次設備遠程運維系統，這些都不是問題了，維修人員只需要在遠方就可以完成以前要到現場才能完成的工作。該系統會一直保持檢測的狀態，并會對比原來定值與新出現數值出現的變化來進行判斷，如果有所變化就會亮起紅色的燈光。并且在工作人員遠程操作檢修完成之后，系統還會對檢修結果進行檢查，來做最終的判定，是否已經檢修成功。

2.4.2 軟壓板的遠方投退

現在是一個快速發展的時代，每個人都在過著快節奏的生活，所以很多人對自己的時間分配看得很重要，為了避免浪費時間，軟壓板的遠方投退的使用在很大程度上節約了時間成本，因為工作人員只需要在遠方進行操作就好，不用來到現場完成工作然后又返回去。

2.5 電力遠方巡視技術

電力遠方巡視技術也是一個常見的巡視技術，它主要是對設備的健康狀況，通信狀況這兩個方面進行常規巡視。

2.5.1 二次設備健康狀況巡視

這方面的巡視可以從保護設備功能投退狀態、開關量輸入、模擬量采集等方面進行觀察，如果出現異常，那么設備就處于“生病”的狀況，需要進行“治療”。

2.5.2 二次設備通信狀況巡視

要判斷設備的通信狀況是否良好，可以巡視整個廠站的通道關聯有沒有問題，若是沒有問題的，那么廠站內的設備都是可以被控制的。

2.6 裝置故障智能診斷技術

遞歸算法是一種特殊的算法，它應用在決策樹的內部，通過其內部相關節點之間的屬性的對比，來進行此節點延伸出去的分支的判斷。

而且決策樹還可以讓一種名為ID3的算法來進行問題檢驗，并且建立起一系列的告警手段。當我們把決策樹和專家庫這兩個相結合時，就已經完成了把不同的繼電保護告警事件作為一種開關，只要有繼電保護告警事件，那么決策樹就會快速對產生問題的地方進行精準定位，并開始檢測和維護。

2.7 二次設備狀態評估技術

在現在這個依賴高科技的社會中，我們想要判定事物處于一個怎么樣的狀態，都是用相關的設備進行判定，設備判定好之后就會給出一個數據作為最終的檢驗結果。這是一種將實時情況量化的檢測方式，這種手段也常用在設備的狀態評估中。二次設備狀態評估的具體算法為：S=KA?(SR?0.6+SH?0.4)。其中S為最終得分(滿分為100分)，KA為評價系數，SR為在線狀態評估得分，SH為歷史狀態評估得分。KA正常為1，當保護有I類告警信號時為0.8，當保護有II類告警信號時為0.9。當I類信號和II類告警信號同時存在時為0.8。根據量化結果，將保護設備的狀態分為正常、注意、異常、嚴重4個狀態。最終的計算結果可以按照四個層次進行劃分：

（1）正常，可以不用進行維修；

（2）已經有問題了，要開始注意問題的解決；

（3）異常，設備運營出現問題；

（4）嚴重，設備出現的問題已經到了很難收拾的地步了，必須引起重視。

2.8 故障應急搶修技術

雖然二次設備的故障搶修給我們的工作帶來了很多的便利，但是它也是存在著自己的一套“工序”在的。首先要發現故障，然后對故障位置進行準確定位，再開始對裝置配件進行維修，最終維修完，還要重新檢驗核對數據是否正確。

2.9 檢修輔助決策技術

我們可以通過保護裝置給我們的反饋，然后對它所反饋的內容進行一個嚴密的判定，再對繼電保護實行全面的功能維護。一項工作中都會有相關的計劃與策略，在保護裝置中我們也有對它的檢測計劃和策略。主要是能夠讓保護裝置在運行時有一個屬于它的標準，這也是我們判斷工作正確與否的標準，同時也可以幫助工作的順利進行。

3 總結

電力二次設備遠程運維技術是一項很有時代意義的技術，因為有了它很多的問題迎刃而解，因為有了它的存在，工作人員能夠進行遠程操作，而且是準確形象的進行遠程操作，和到現場去沒有太大的差別，反而是提高了人們的工作效率，也減小了許多不必要的小失誤。現在是一個飛速發展的科技時代，人們的生活水平比較過去有著極大的提高，但是我們不能固步自封，只依靠目前僅有的這些技術手段，自身還是要不斷的發展，爭取取得更大的成就。