智能站設計在繼電保護中的分析

王瑞麗

摘要：變電站設備結構日趨復雜，發生缺陷的位置、時間的不確定性，現階段對電網故障進行事后分析以手動分析為主，缺乏將大量歷史錄波數據綜合分析的手段。針對電網中多個變電站的歷史錄波數據，提出一種基于SVM分類技術的故障原因診斷方法，利用歷史上收集的故障錄波數據，自動探索大量錄波數據中的規律與模式，并形成診斷模型，建設變電站繼電保護分析平臺，結合實時錄波數據，對電網故障原因進行在線判定，以確定故障位置以及發生的類型。

關鍵詞：智能站;設計;繼電保護;

引言

隨著國家電網公司確立以“三型兩網、世界一流”為新戰略的核心任務，泛在電力物聯網將提供物理基礎，推動傳統業務提質增效并衍生新業務新業態新商業模式，這種新變化展現出“智能業務”的特征，核心就是數據和智能的驅動。變電站設備結構復雜化，發生缺陷的位置、時間的不確定性，導致故障發生后檢修人員無法對事故原因作出快速判斷，同時告警眾多，故障排查定位困難，潛在風險缺乏有效辨識手段，導致問題出現時無法及時處理。因此，提出變電站繼電保護分析平臺，以確保電網能安全、穩定、高效、經濟的運行。

1變電站繼電保護分析

1.1數據采集處理分析

平臺通過站端故障錄波器采集[2]保護運行數據，如：實時電流電壓及動作信息;通過保護子站系統采集錄波文件;同時收集裝置信息及定值、壓板投入等信息進行核實比對;將這些數據通過數據緩沖區、數據倉庫、數據集市進行數據存儲和預處理[1]。

2確定智能站繼電保護狀態檢修策略

2.1模型計算精度

模糊評價模型主要使用了模糊數學理論，在判斷中會受到經驗導向的作用，主觀性較強，極其容易接收專家經驗的不良影響，結果有時會出現較大偏差。但是，比例失效模型是基于統計學原理的模型，模型中使用了大量的歷史客觀數據?；谶@些歷史數據的數據分析產生的結果具有較強的客觀性和可靠性，不像模糊評價模型一樣受到專家經驗的不良影響，精度較高。

2.2關鍵技術及實現

2.2.1數據選擇與抽取數據抽取步驟根據從與應用端的保信軟件系統的歷史錄波數據庫中，取到原始的錄波數據，并取得錄波數據相關的信息，包括錄波來源線路、廠站、時間、事后確認數據，而對于實時部分，則從保護裝置取得定時或條件觸發的錄波數據。

2.2.2數據預處理與規范化a.數據質量檢查對數據樣本進行探索分析，對關鍵字缺失的數據進行篩除，根據算法對數據質量的要求，對原始數據進行判定，篩除質量較低的原始樣本。

2.2.3特征提取因為原始數據為生數據，在進行模型訓練前，需要將生數據轉換為熟數據即特征數據。本方法引用小波分析技術，提取錄波信號在各頻率波段中的特征，采用多尺度的空間能量分布的分析方法對信號進行頻帶分析，再分別計算所得的各個頻帶的能量作為特征向量，完成從原始信號到特征向量數據的變換[2]。

2.3注重培訓與強化檢修能力

首先，電力企業應樹立培訓理念，建設培訓制度，制定培訓計劃，落實好培訓工作。為了強化培訓效果，電力企業應把理論知識培訓以及技能培訓結合，利用多媒體視頻培訓模式、現場指導以及知識競賽模式開展培訓，保障培訓的靈活性，激發工作人員參與和學習的積極性。由于繼電保護設備故障檢修工作具有一定難度，企業也要側重對工作人員專項技能的培訓，在培訓后進行考核測試，利于企業了解維修團隊綜合實力，了解其工作強項以及不足，更加針對性地開展培訓活動。最后，企業也要落實好人力資源管理工作，建設獎懲制度，對表現好的工作人員給予其物質獎勵和精神獎勵，激發其工作熱情，全身心地投入到維修工作中。也可利用獎懲制度約束工作人員偷懶行為、工作態度不端正問題，使其認知到企業對此項工作重視度。

2.4安裝調試管理

在綜合自動化變電站建設中，繼電保護涉及測量表計、直流系統、后臺監控等設備。因此必須在調試階段內，明確繼電保護與這些設備間的責任界限與分工，相互配合協調;做好基礎數據的錄入，系統數據庫的建立以及對各設備進行聯合調試等等工作。對于繼電保護裝置的新安裝校驗，必須對裝置加入額定電壓，模擬系統可能發生的各種故障，做裝置的整組模擬、傳動試驗，確保裝置各條邏輯回路的正確性得到驗證。微機保護功能先進，但這并不就意味著微機裝置工作可靠性大、安全系數高。保證繼電保護及自動化裝置的背板、端予排、壓板、插頭的接線牢固，做好光纜、網絡線[3]。

2.5建立故障處理系統，提升技術人員的能力

隨著配電網絡運營管理的快速發展，并且不斷地引進一些國際的技術，包括新材料、設備以及技術等，為了確?？梢约皶r收集電力網絡在運行過程中的實際數據并對相關缺陷以及故障進行及時的處理和解決，這就需要電力企業在電網中建立繼電保護裝置運行故障管理平臺，實時監測二次回路裝置的動作，并加強相關管理人員的能力提升，對管理人員進行一定的技術培訓，使其可以熟練地掌握繼電保護裝置的使用方法，并且在學習完成以后可以采用考核的方式，設置一定的獎懲機制，從而不斷地提升相關工作人員的能力水平，強化對突發狀況的處理能力，減少故障損失。

2.6繼電保護二次回路裝置的檢查繼電保護

裝置的應用能夠更好的保證電力系統的正常運行，所以加大對其的保護力度尤為重要的。尤其是對其中涉及的差動保護裝置，因其很容易受到各方面因素的影響，故而應加強對其的管理和控制，減少問題的發生，下面將具體分析。其一，互感器的負荷檢修。在互感器使用中長期處在超負荷的狀態下，不僅會導致其自身性能喪失，還會縮減設備使用壽命，帶來較多的不良影響。所以需要對互感器設備進行定期的檢修和負荷控制，延長互感器的使用壽命。同時其還能夠優化差動保護性能，實現電流的合理控制。其二，互感器質量檢查。互感器質量對于提升電力系統保護效果有著重要作用，所以在選擇互感器時，要結合電力系統需求嚴格控制器質量標準。比如，在對繼電保護裝置測量完成后，如果發現電流超標，則可以選擇一些小氣隙的互感器設備，這樣不僅能夠將剩磁問題完全解決，還可最大限度地實現磁飽和。其三，電流互感器的選擇。電流互感器要根據電力系統以及差動保護裝置的型號要求予以合理選擇，一般使用的電流互感器級別在等級10、系數10或者系數15左右。當短路穩態電流發生時，電流值封頂，這時需要將二次負荷誤差穩定在10%以內，以減少問題的發生[4]。

結束語

變電站檢修繼電保護設備常見問題包括忽略工作人員培訓，未及時引進新型技術，檢修維護制度不夠完善，未明確故障類型以及故障點等問題，導致檢修工作效率低下。對此，為了有效解決變電站檢修繼電保護設備的問題，企業應立足于實際，做好變電站檢修繼電保護設備維修管理工作，在實際工作期間要求工作人員，利用置換方法、回路拆除方法以及對比方法，優先明確故障的種類以及故障點。其次，也要注重培訓工作，利用多媒體視頻培訓模式、現場指導以及知識競賽模式開展培訓活動，強化工作人員檢修能力，提高其理論知識水平以及維修技能，發揮人力資源最大優勢。最后，也要引進新型科學技術，健全檢查和維修制度，強化監督管理力度，提高設備檢修的水平。

參考文獻：

[1]劉杜.智能變電站繼電保護狀態檢修策略研究[J].電氣開關，2020，58（01）：94-95+99.

[2]余小宇.探析繼電保護在自動化變電站中的運行及維護[J].科學技術創新，2020（04）：189-190.

[3]韋強強.電力系統中智能變電站繼電保護技術分析[J].通訊世界，2020，27（01）：224-225.

[4]舒詩雄.220kV智能變電站繼電保護的運行維護[J].通信電源技術，2020，37（02）：238-239.