基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)狀態(tài)檢修探討

胡維東

摘要：隨著現(xiàn)代電網(wǎng)的規(guī)模和數(shù)量不斷快速的發(fā)展，設(shè)備在電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，以往繼電保護(hù)傳統(tǒng)檢修模式已經(jīng)不適合現(xiàn)代電網(wǎng)的規(guī)?；l(fā)展的需要。本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)射頻識別技術(shù)，通過準(zhǔn)確定位設(shè)備、精確識別設(shè)備型號、科學(xué)檢測安全狀態(tài)等方式，在繼電保護(hù)狀態(tài)下實(shí)施檢修展開討論。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);繼電保護(hù);檢修

引言

繼電保護(hù)保障設(shè)備對有效保障發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的保障作用。隨著我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與轉(zhuǎn)型升級，對繼電保護(hù)技術(shù)的要求也越來越高，本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，圍繞繼電保護(hù)狀態(tài)下實(shí)施檢修，通過準(zhǔn)確定位設(shè)備、精確識別設(shè)備型號、科學(xué)檢測安全狀態(tài)等方式，不僅能在最短時間內(nèi)了解設(shè)備狀況，制定出準(zhǔn)確有效的檢修計劃，而且能減少檢修成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在繼電保護(hù)狀態(tài)檢修中的作用

1.1提高檢修的即時性

相比之下傳統(tǒng)的壓力繼電保護(hù)器該裝置是它依據(jù)電源開關(guān)和附近供電母線的壓力測量以及探頭等在進(jìn)行靜電綜合壓力測量后所能做出的快速反應(yīng)繼電保護(hù)，目前基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能型繼電保護(hù)是基于全網(wǎng)數(shù)據(jù)做綜合分析，對閃絡(luò)等導(dǎo)致的瞬間故障形成更為精準(zhǔn)的結(jié)論。同時，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，前級繼電器可以發(fā)現(xiàn)一些傳統(tǒng)裝置無法發(fā)現(xiàn)的問題，并適時作出相應(yīng)的判斷，比如用戶側(cè)變壓器過熱問題。

1.2提高故障判斷的準(zhǔn)確率

傳統(tǒng)的電路繼電保護(hù)控制系統(tǒng)，在線性負(fù)載不均、中性點(diǎn)對地保護(hù)電壓不為零的各種情況下，都會出現(xiàn)報錯“單相接地故障”。在自動物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)和自動全網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的綜合支持下，上級自動繼電器系統(tǒng)可以實(shí)時進(jìn)行更精準(zhǔn)的繼電故障分析判斷。在測試發(fā)現(xiàn)對側(cè)中性點(diǎn)電路出現(xiàn)對地偏高電壓時，通過高壓調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中實(shí)時存儲的對側(cè)高壓斷路器的電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控電纜的運(yùn)行狀態(tài)，從而做出準(zhǔn)確的判斷。在電網(wǎng)整定繼電保護(hù)電網(wǎng)整定專家系統(tǒng)的技術(shù)幫助下，只要你需要把一個電網(wǎng)整定拓?fù)渲械妮斎胫导舆M(jìn)去，就已經(jīng)可以快速得到一個對應(yīng)的電網(wǎng)整定專家設(shè)置的使用建議。因?yàn)楝F(xiàn)在有了中國電網(wǎng)電路繼電保護(hù)自動整定專家系統(tǒng)的技術(shù)幫助，我們只要正確輸入相關(guān)電網(wǎng)電路拓?fù)洌到y(tǒng)就一定會自動給出我們相應(yīng)的繼電整定保護(hù)設(shè)置以及建議。對于電路繼電保護(hù)的三相整定，不僅僅簡單是它還包括了三相電流、相位和電壓等信息的整定，包括繼電保護(hù)的條件，同時有了更多的選擇。

1.3提高信息數(shù)據(jù)的可靠性

近些年來，集成電路芯片、計算機(jī)、信息電子通信等諸多領(lǐng)域的高新技術(shù)的快速穩(wěn)步發(fā)展，大幅度提升了無繼電保護(hù)控制裝置的工作穩(wěn)定性與工作速動性?，F(xiàn)代數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)大大提升了數(shù)據(jù)通信傳輸速率、數(shù)據(jù)傳輸帶寬;不斷創(chuàng)新發(fā)展的先進(jìn)測量傳感器檢測技術(shù)也能使我們獲取安全保護(hù)所必需的具體測量數(shù)據(jù)信息更加準(zhǔn)確。這些技術(shù)優(yōu)勢組合使得傳統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)可以直接獲取和實(shí)時處理更多的實(shí)時信息數(shù)據(jù)資源，從而使得能夠在從根本上大大改進(jìn)以往傳統(tǒng)保護(hù)基于就地采集信息的后備電源保護(hù)等繼電保護(hù)的實(shí)時動作處理性能，提高信息數(shù)據(jù)的可靠性。

2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在繼電保護(hù)狀態(tài)檢修中的應(yīng)用

2.1無線射頻識別（RFID）和 GPS 定位技術(shù)的應(yīng)用

在繼電保護(hù)狀態(tài)檢修中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可在線對設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行評價、智能診斷等方面全方位提供技術(shù)保障，為其制定最優(yōu)狀態(tài)檢修策略奠定技術(shù)基礎(chǔ)。實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢測、科學(xué)處理的目的，以達(dá)到在最短的維修時間內(nèi)，盡可能減少維修成本，提高設(shè)備運(yùn)行效率的目標(biāo)。運(yùn)用于繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包括5G 無線射頻識別（RFID）和 GPS 定位技術(shù)，運(yùn)用5G 無線射頻識別和GPS 定位，實(shí)現(xiàn)針對繼電保護(hù)設(shè)備的精確性身份識別、地理位置的準(zhǔn)確定位。通過收集繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境情況、保護(hù)設(shè)備的采樣值、裝置告警信息、保護(hù)動作信息、壓板狀態(tài)、缺陷及故障歷史記錄、歷史檢修相關(guān)數(shù)據(jù)、定值修改記錄、保護(hù)設(shè)備改造記錄等各項(xiàng)信息，建立全過程狀態(tài)監(jiān)測臺賬。將實(shí)時數(shù)據(jù)推送至移動終端，供繼電保護(hù)專責(zé)、繼電保護(hù)維護(hù)班組參考制定檢修計劃。物聯(lián)網(wǎng)保護(hù)技術(shù)在其他繼電保護(hù)專用狀態(tài)設(shè)備檢修工作中的廣泛應(yīng)用，提高了繼電運(yùn)維作業(yè)班組的保護(hù)工作效率和其他繼電保護(hù)專用設(shè)備的狀態(tài)檢修工作效率，降低了由計劃檢修或定期檢修造成的人工成本的浪費(fèi)，保證了機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2移動終端監(jiān)測模塊

移動通信終端圖像監(jiān)測數(shù)據(jù)模塊主要包括移動數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)圖像錄入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)信息傳輸四大功能。數(shù)據(jù)采集分析是通過RFID、GDP等多種設(shè)備直接采集現(xiàn)場繼電保護(hù)點(diǎn)等裝置的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息;巡檢數(shù)據(jù)直接錄入處理是現(xiàn)場繼電保護(hù)點(diǎn)的巡檢員將現(xiàn)場相關(guān)巡檢員的信息直接錄入到該監(jiān)測系統(tǒng)模塊，作為現(xiàn)場參照數(shù)據(jù)對比;設(shè)備數(shù)據(jù)處理分析是通過監(jiān)測系統(tǒng)模塊對現(xiàn)場相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行信息處理進(jìn)行數(shù)據(jù)分析綜合處理，生成相關(guān)設(shè)備本身是否可能存在技術(shù)缺陷等數(shù)據(jù)信息處理報告，為現(xiàn)場繼電保護(hù)點(diǎn)的巡檢員及時提供相關(guān)設(shè)備日常檢修處理依據(jù);設(shè)備數(shù)據(jù)無線傳輸終端是一種具有無線網(wǎng)絡(luò)傳輸信息功能的一種移動通信終端用該監(jiān)測系統(tǒng)模塊與各種物聯(lián)網(wǎng)通信設(shè)備直接進(jìn)行無線通信，將設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸信息無線傳輸發(fā)送到同時搭載了移動操作系統(tǒng)的各種移動通信終端，該移動模塊同時支持3種無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，可根據(jù)不同用戶實(shí)際需要自行選擇不同電信運(yùn)營商的無線網(wǎng)絡(luò)通信制式與不同移動通信終端進(jìn)行通信。

2.3 地理位置定位模塊

繼電保護(hù)開關(guān)設(shè)備的主要地理空間位置控制信息通過GPS自動定位系統(tǒng)可以獲取，然后通過 Wifi 無線傳輸至移動終端監(jiān)測模塊，與預(yù)先由繼電保護(hù)點(diǎn)檢員輸入的設(shè)備位置信息進(jìn)行對比分析，矯正錯誤信息，以獲取精準(zhǔn)定位信息。同時還可利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)時在線實(shí)地監(jiān)控技術(shù)獲取電源繼電保護(hù)相關(guān)設(shè)備的實(shí)際地理使用場景，傳輸至移動終端監(jiān)測模塊。

3.繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的實(shí)施

移動終端監(jiān)測模塊根據(jù)接收到的設(shè)備信息，對繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行綜合分析與評價并生成報告，以指導(dǎo)繼電保護(hù)狀態(tài)檢修。根據(jù)一段時間內(nèi)的分析與評價結(jié)果，如果某廠家同類型號產(chǎn)品的缺陷率較高，故障性質(zhì)涉及誤動、拒動等嚴(yán)重缺陷，則對此產(chǎn)品同類型號做出家族性缺陷嚴(yán)重的判斷，定為不可信產(chǎn)品。此時應(yīng)當(dāng)縮短檢修周期，并結(jié)合檢修工期，對其進(jìn)行換型改造。對于各電流、電壓通道采樣值與參考值出現(xiàn)嚴(yán)重偏差的評價結(jié)果，在不影響供電的情況下，對雙重化配置的設(shè)備分別進(jìn)行臨時檢修，更換采樣板并升級系統(tǒng);評價繼電保護(hù)設(shè)備時，針對二次電纜缺陷導(dǎo)致的采樣偏差，需乘以相應(yīng)的系數(shù)來修正外部因素引起的評分低，以避免誤判。對于評價結(jié)果顯示為二次回路或端子箱受潮導(dǎo)致的溫濕度差異變化大的情況，需在做好安全措施的情況下，利用熱風(fēng)機(jī)對其進(jìn)行干燥處理。如果一段時間后效果明顯，則按規(guī)程規(guī)定的最長檢修周期進(jìn)行檢修;如果效果不明顯，則相應(yīng)縮短檢修周期，更換就地端子箱及二次電纜，同時加裝防潮設(shè)備。

4.結(jié)束語

綜上所述，繼電保護(hù)相關(guān)技術(shù)的研究工作還需要從滿足現(xiàn)代新發(fā)展電網(wǎng)的安全保護(hù)需求角度著手，結(jié)合最新的保護(hù)技術(shù)應(yīng)用理論，從基礎(chǔ)理論、構(gòu)建管理模式等各個方面進(jìn)行綜合努力推進(jìn)新一代技術(shù)的應(yīng)用研究。本文主要分析了節(jié)能繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)了節(jié)能保護(hù)繼電技術(shù)及其發(fā)展的新要求所遵循的基本原則，探討了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在繼電保護(hù)狀態(tài)檢修中的作用，希望推進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)的進(jìn)步。

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