智能變電站繼電保護網(wǎng)絡(luò)可視化研究與應(yīng)用

褚建光

摘要：現(xiàn)當今，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，變電站綜合技術(shù)的發(fā)展也在加快，傳統(tǒng)的自動化變電站逐步被智能化變電站所取代，與傳統(tǒng)變電站由確定的電纜組成的電氣回路所不同，智能變電站由光纖組成了虛擬的二次回路，由虛端子取代了實體二次端子排，這些變化帶來了諸多問題，比如繼電保護網(wǎng)絡(luò)信息不透明，物理鏈路與報文聯(lián)系不確定，智能電子設(shè)備（IED）通信鏈路不清楚等，由此增加了智能站運行、檢修工作的難度。為了解決這些問題，需要將智能站繼電保護網(wǎng)絡(luò)可視化，基于變電站配置描述文件（SCD）可以獲取IED之間的通信邏輯關(guān)系，為實現(xiàn)繼電保護網(wǎng)絡(luò)可視化提供了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護;網(wǎng)絡(luò)可視化;應(yīng)用

引言

隨著科學的不斷進步，電力系統(tǒng)逐漸走向智能化以及集成化的發(fā)展方向。為了較好地提升繼電保護的效率，促進智能變電站更好地為人們服務(wù)，分析了智能變電站中繼電保護過程出現(xiàn)的故障及問題，并針對故障提出了處理解決的方案，以供參考。

1繼電保護可視化系統(tǒng)的主要功能

在智能變電站中，存在著數(shù)量眾多的電力電子設(shè)備，為確保智能變電站的穩(wěn)定、可靠運行，這些設(shè)備需要長時間處于高負荷的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，由此使得設(shè)備的故障幾率隨之增大。而在繼電保護裝置中，對可視化技術(shù)進行應(yīng)用后，可構(gòu)建起繼電保護可視化系統(tǒng)，由此可對站內(nèi)電力設(shè)備的運行狀態(tài)進行可視化監(jiān)控，從而可及時發(fā)現(xiàn)故障問題，通知操作人員進行處理，為智能變電站的以可靠運行提供了保障。

1.1智能報警

在智能變電站中，可視化系統(tǒng)的智能報警是較為重要的功能之一，該功能是以站內(nèi)繼電保護裝置為基礎(chǔ)，按照相關(guān)電力電子設(shè)備的需要，設(shè)計開發(fā)專用的數(shù)據(jù)庫，對智能變電站運行過程中，所有設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進行智能分析與處理，由此所得的結(jié)果，會通過顯示器直觀呈現(xiàn)給設(shè)備維護人員，通過異常數(shù)據(jù)，維護人員可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障問題，從而為故障處理提供了可靠依據(jù)，處理速度隨之顯著提升。

1.2負荷控制

對于智能變電站而言，由于其中的電力電子設(shè)備數(shù)量較多，所以在日常運行中，繼電保護裝置可能會出現(xiàn)滿負荷的情況。通過可視化系統(tǒng)對設(shè)備的運行狀態(tài)進行檢測時，可實現(xiàn)負荷控制智能化，當可視化系統(tǒng)采集到設(shè)備高負荷運行的信息后，系統(tǒng)會自行完成相關(guān)方案的制定，并對該問題進行快速處理，通過優(yōu)化調(diào)整，降低負荷，避免故障問題的發(fā)生，變電站的運行穩(wěn)定得到了保障。當問題處理完畢后，可視化系統(tǒng)會自動對相關(guān)信息進行存儲，為日后查詢提供依據(jù)。

1.3信息維護

智能變電站能否保持穩(wěn)定、可靠的運行狀態(tài)，除了與設(shè)備的運行情況及配合有關(guān)之外，還與相關(guān)信息的收集、整理和分析有著密切的關(guān)聯(lián)。利用可視化系統(tǒng)，能夠?qū)φ緝?nèi)設(shè)備的運行信息進行收集，并對不同的信息進行分類存儲，由此使得設(shè)備信息得到了有效地維護，信息的作用得以最大限度地發(fā)揮。

2繼電保護可視化技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用

為提高智能變電站的運行穩(wěn)定性，可對繼電保護可視化技術(shù)進行合理應(yīng)用，據(jù)此，本文設(shè)計開發(fā)了一套繼電保護可視化系統(tǒng)，當變電站內(nèi)的設(shè)備出現(xiàn)故障后，可視化系統(tǒng)能夠?qū)收闲畔⑦M行記錄，并完成智能化分析，隨后以圖形或是圖表的形式，對分析結(jié)果進行可視化呈現(xiàn)。該系統(tǒng)的應(yīng)用思路如下：可在故障錄波分析設(shè)備中添加一個可視化模塊，以此來實現(xiàn)設(shè)備故障的可視化顯示，按照故障發(fā)生的先后順序，對整個過程進行記錄，同時，對保護動作記性回放。故障動作后，系統(tǒng)記錄的文件包括中間節(jié)點、動作簡報、故障錄波等。

2.1中間節(jié)點文件

該文件中主要包括如下信息：設(shè)備保護邏輯的動作情況、故障錄波等，這部分信息可用于可視化圖形回放。從記錄的內(nèi)容上看，故障錄波與中間節(jié)點所記錄的內(nèi)容屬于同一類信息，前者以故障概況為主，后者是對故障問題的進一步分析，記錄了故障發(fā)生時的細節(jié)，由此可為故障的快速處理提供依據(jù)。

2.2分析繼電保護中故障信息生成情況

一旦在智能變電站中的繼電保護進入運行狀態(tài)，就需要啟動變電站中繼電保護的系統(tǒng)。在這一過程中無論進行何種操作，此系統(tǒng)都能夠自動對歷史操作的情況進行完整保護以及記錄。這些有用的數(shù)據(jù)則可以通過數(shù)據(jù)文件的情況進行保存，其中包括動作簡報文件、故障錄波文件以及中間節(jié)點文件。因此，在實際繼電保護中就可以通過此裝置記錄故障情況，即通過DL/T860展開操作。此時，一旦繼電保護中的裝置啟動或關(guān)閉，系統(tǒng)都會生成自動故障的錄波文件，在此文件中主要記錄各個時間以及中間節(jié)點的時間都是一致的。然而若發(fā)生故障的情況，錄波文件和中間節(jié)點的文件就會出現(xiàn)差異性，且中間節(jié)點中的文件除了能夠有效可知繼電裝置的邏輯信息外，還能夠有效針對故障中的文件記錄有效信息。工作人員可以十分清晰地將中間節(jié)點的文件顯示在繼電裝置中，進而可以通過可視化的方式保護好對應(yīng)的關(guān)系圖。工作人員可以結(jié)合二者記錄情況找出故障信息，并根據(jù)這一特征更好地分析故障。

2.3加強安全措施

在智能變電站繼電保護故障可視化系統(tǒng)工作的過程中，相關(guān)工作人員要對系統(tǒng)進行定期的檢修，當系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，工作人員要及時的發(fā)現(xiàn)問題，找到問題形成的原因，并及時的解決問題，只有系統(tǒng)能夠正常運轉(zhuǎn)，相關(guān)工作人員才能及時收集到更為準確的數(shù)據(jù)信息，電力企業(yè)才能給用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)。變電站一般都設(shè)置在戶外，有的變電站設(shè)置在環(huán)境十分復(fù)雜的地區(qū)，這時變電站周圍的環(huán)境就會對其產(chǎn)生較大的影響?？梢暬^電保護裝置能夠保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定的工作，也能在第一時間解除故障，這對于電力企業(yè)以及用戶來說都有著十分重要的意義。

2.4分析智能變電站中繼電保護故障的可視化模型

參照分析可知，在繼電保護中，邏輯關(guān)系圖主要運用G語言的開發(fā)以及解析模塊而通過波形分析的方式引入對應(yīng)的G語言開發(fā)模塊。通過此模塊就可以充分運用波形工具增加故障的回放作用，并且在相應(yīng)時間節(jié)點中所生成的文件就可以在錄波的文件打開，此時工作人員就可以根據(jù)可視化的保護邏輯圖找出故障波形。因此，在實際的運行中工作人員就能夠啟動繼電保護的裝置，此時就會自動生成對應(yīng)的文件，即中間節(jié)點的文件和故障簡報的文件，然后工作人員結(jié)合這些可視化的模型有效分析故障情況，進而有效將故障中的錄波器展開傳輸。通過這一系列的方式就可以使得智能變電站中的繼電保護故障得到良好解決，同時通過綜合應(yīng)用的方式提升故障分析的效率。

結(jié)語

綜上所述，故障可視化系統(tǒng)在智能變電站中的應(yīng)用，使故障處理效率大幅度提高，當繼電保護裝置啟動后，系統(tǒng)便會對各種故障信息進行記錄，并將信息上傳給主機，在完成分析后，進行可視化呈現(xiàn)。本文開發(fā)的可視化系統(tǒng)已在智能變電站中進行試運行，自該系統(tǒng)投入后，站內(nèi)設(shè)備的故障處理效率較之以往進一步提升。可見，該系統(tǒng)具有良好的使用價值。

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