變電站繼電保護運檢防誤技術(shù)

梁嘉暉 王永輝 陸超 李婷婷

摘? 要：變電站是整體電力系統(tǒng)的核心組成部分，其一次與二次設(shè)備的安全運行直接關(guān)系著整體電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。當(dāng)前階段很多變電站的巡檢工作依舊是以人工為主，這很容易因具體操作人員的個人失誤而導(dǎo)致繼電保護出現(xiàn)一定的運檢故障問題，這種情況下，加強變電站繼電保護運檢防誤技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)勢在必行。該文就變電站繼電保護運檢防誤要點、防誤技術(shù)設(shè)計、主動式綜合防誤技術(shù)、技術(shù)應(yīng)用措施進行了分析與論述。

關(guān)鍵詞：變電站? 繼電保護? 運檢防誤技術(shù)? 基線算法

中圖分類號：TM77? ?文獻標(biāo)識碼：A

Abstract： Substation is the core component of the overall power system. The safety operation of primary and secondary equipment is directly related to the safety and stability of the whole power system. At present， the patrol inspection work of many substations is still manual， which can easily lead to certain operation and inspection failures of relay protection due to the personal mistakes of specific operators. In this case， it is imperative to strengthen the application of relay protection operation and error detection technology in substations. This paper analyzes and discusses the key points， technical design， active comprehensive anti-error technology and technical application measures of relay protection in substation.

Key Words： Substation; Relay protection; Anti-error technology of transportation and inspection; Baseline algorithm

變電站繼電保護運檢防誤技術(shù)因其本身的突出優(yōu)勢已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了在變電站運檢中的應(yīng)用，并且取得了較好的效果，進一步提升了變電站本身的穩(wěn)定性與安全性，使其能夠持續(xù)的運行為民眾提供更加優(yōu)質(zhì)的電力產(chǎn)品。因此需給予其充足的重視，使其得到較為廣泛的應(yīng)用，降低運檢中系列故障問題的同時，為電力企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

1 變電站繼電保護運檢防誤要點

傳統(tǒng)變電站在運行過程中會受到外界各種因素的影響而出現(xiàn)較多的安全事故，為減少該類事故的發(fā)生，應(yīng)注意以下運檢防誤要點：其一，考慮到當(dāng)前階段變電站運檢范圍逐步擴大，應(yīng)當(dāng)建設(shè)完善、規(guī)范、先進的運檢防誤系統(tǒng)，并完善繼電保護系列操作;其二，在設(shè)計規(guī)范操作手冊時，建立變電站繼電保護防誤智能檢測模型，以此來采集、分析繼電保護運檢過程中的系列數(shù)據(jù)信息并生成圖表，使得各項運行風(fēng)險納入檢測范圍;其三，全面檢測繼電保護網(wǎng)絡(luò)運檢中的各項漏洞，并分析其數(shù)據(jù)信息，其后將其納入數(shù)據(jù)庫進行整體管理;其四，完善變電站繼電保護運行保障體系，還需進行變電站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，對相關(guān)操作運檢人員進行定期統(tǒng)一的培訓(xùn)，使其能夠在繼電保護運檢的各個階段采用正確的技術(shù)進行相關(guān)操作。

2 變電站繼電保護運檢防誤技術(shù)設(shè)計

以變電站繼電保護運檢防誤要點為基礎(chǔ)設(shè)計一款針對當(dāng)前變電站運行特點的繼電保護運檢防護技術(shù)，其主要按照以下三項步驟進行。

2.1 計算變電站繼電保護運檢動態(tài)基線

當(dāng)前現(xiàn)行的變電站基本為智能變電站，其特點為繼電保護運檢產(chǎn)生的數(shù)據(jù)基數(shù)較大，綜合考慮基線規(guī)則本身的數(shù)據(jù)粒度，選擇運檢動態(tài)基線計算方式，能夠把握各種基點保護設(shè)備在進行運檢時具體的變化特點，并以此為基礎(chǔ)借助對計算結(jié)果精度的控制，減少運檢過程中的誤差，以此來達到繼電保護設(shè)備運檢精度降低的目的。在進行動態(tài)計算過程設(shè)計時，可按照以下方式進行：從變電站繼電保護運檢防誤數(shù)據(jù)庫中進行歷史數(shù)據(jù)取樣，其后再進行數(shù)據(jù)的平滑處理，然后以基線算法模型來進行對應(yīng)的計算工作，最后生成對應(yīng)的基線數(shù)據(jù)，將這部分數(shù)據(jù)重新傳輸至變電站繼電保護運檢防誤數(shù)據(jù)庫，以此來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的更新，使其在各個時期皆具備較高的參考性[1]。

2.2 變電站繼電保護運檢防誤數(shù)據(jù)管理

在經(jīng)過上述公式的計算后能夠獲取對應(yīng)的動態(tài)基線，然后采集與分析變電站繼電保護運檢防誤數(shù)據(jù)，因IP碼地址是移動通信資源唯一的身份標(biāo)識，因此可將其視為變電站繼電保護運檢防誤資源唯一標(biāo)識，其后再借助GIMIS專用網(wǎng)絡(luò)以圖像化組件的模式來完成可視化展示，動態(tài)管理與動態(tài)監(jiān)控變電站的系列繼電保護運檢數(shù)據(jù)。同時，借助GIMIS管理信息系統(tǒng)本身的查詢服務(wù)功能來進行變電站繼電保護遠程防誤操作[2]。

2.3 變電站繼電保護運檢防誤可視化

綜合考慮上述運檢防誤步驟，可得出實現(xiàn)變電站繼電保護運檢防誤可視化流程為：首先，進行變電站繼電保護運檢各項資源對應(yīng)狀態(tài)參數(shù)的收集;其次，設(shè)定變電站繼電保護運檢資源對應(yīng)狀態(tài)參量的節(jié)域與經(jīng)典域，然后運用變電站繼電保護運檢數(shù)據(jù)管理本身的參量權(quán)重實施對相關(guān)數(shù)據(jù)的歸一化處理;最后，借助Min-Max動態(tài)基線實施線性縮放，將變電站繼電保護運檢防誤呈現(xiàn)出的系列特征進行歸一化縮放，使其控制在0-1范圍內(nèi)。整體的歸一化縮放變電站繼電保護運檢防誤對應(yīng)特征數(shù)據(jù)的過程，可用以下公式來表示：X=（P-Min）/（Max-Min）。在該公式中，X指的是歸一化縮放后的具體值，P指的是原始變電站繼電保護運檢特征對應(yīng)數(shù)據(jù)集中展現(xiàn)的值，Min與Max分別對應(yīng)歸一化處理的最小值以及最大值，在應(yīng)用以上公式完成對應(yīng)的歸一化處理后，可將121維變電站繼電保護運檢防誤對應(yīng)的特征數(shù)據(jù)以11×11 圖像集的方式來展現(xiàn)，在完成變電站繼電保護運檢防誤結(jié)果實際可視化后，將運檢防誤圖像數(shù)據(jù)進行壓縮，提升變電站繼電保護運檢防誤質(zhì)量與效率。最后綜合分析變電站繼電保護運檢防誤特征圖像，能夠得到較為精準(zhǔn)、全面、實時的繼電保護運檢防誤結(jié)果[3]。

3 變電站繼電保護運檢防誤主動式綜合防誤技術(shù)

3.1 基于GOOSE/SV 控制塊的綜合性防誤

選擇機械五防、間隔層五防、微機五防等方式來避免變電站自動化系統(tǒng)在特殊狀況下出現(xiàn)惡性電氣誤操作。當(dāng)前變電站信號在進行傳輸時有著復(fù)雜的過程，一般是通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，經(jīng)過具備過程層、間隔層的電纜硬接線來維持信號穩(wěn)定性。智能變電站越來越多的開始應(yīng)用GOOSE/SV 控制塊網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，即便控制電纜使用規(guī)模大幅度降低，亦能保持當(dāng)前階段的信號傳輸。同時，傳統(tǒng)電氣五防由無回路斷點、軟壓板等組成，因此虛回路中會有較多的整定、投退以及操作失誤。而以GOOSE/SV 控制塊為基礎(chǔ)的防誤技術(shù)，在應(yīng)用時會綜合考慮相關(guān)設(shè)備所處的狀態(tài)，繼電設(shè)備接收到操作命令、本地操作請求時，能夠獲取相應(yīng)的防誤邏輯判斷。據(jù)此可以得出，GOOSE/SV 控制塊自動使能能夠根據(jù)當(dāng)前狀況的實際需求，調(diào)整自身運行狀態(tài)，重復(fù)向接收位置發(fā)送相應(yīng)狀態(tài)信息。

3.2 主動式綜合防誤技術(shù)的實現(xiàn)

在進行變電站運行管理時，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇主動式綜合防誤技術(shù)，這可最大程度的降低損失。主動式綜合防誤技術(shù)的實施是實現(xiàn)運檢管理控制的關(guān)鍵因素，可保證綜合分析的整體技術(shù)效果。主動式綜合防誤技術(shù)在變電站中的應(yīng)用需按照變電站繼電保護裝置運行規(guī)程進行系列的操作，且應(yīng)重點關(guān)注一下多項防護措施。

其一，在實踐操作防護進程中應(yīng)用主動式綜合防誤技術(shù)，需同時采取裝置一體化配制技術(shù)，以此來獲取對應(yīng)的操作實施步驟;其二，精準(zhǔn)評估與判斷繼電保護裝置的有效保護范圍，使得隔離開關(guān)點與斷路器得以合理設(shè)置;其三，提升繼電設(shè)備的各項檢修力度，最大程度的提升主動式綜合防誤技術(shù)的應(yīng)用效果。并需分析電力的整體運行信息，從二次設(shè)備的電力傳輸過程入手，相關(guān)操作人員需遵循主動式綜合防誤技術(shù)要求的施工工序進行對應(yīng)的操作，避免流程中的系列失誤[4]。

3.3 主動式綜合防誤技術(shù)應(yīng)用

對主動式綜合防誤技術(shù)的整體應(yīng)用過程進行分析發(fā)現(xiàn)，其大部分是基于繼電保護實施來促使繼電保護裝置控制達到最好的應(yīng)用效果。在變電站中應(yīng)用主動式綜合防誤技術(shù)，最為關(guān)鍵的是發(fā)揮出該項技術(shù)的最大應(yīng)用價值，從而使其能夠在具體的應(yīng)用過程中根據(jù)實際情況來不斷的調(diào)整與控制對應(yīng)的繼電保護設(shè)備，并關(guān)注對電流電壓等信息展現(xiàn)出的采集效果，以此來達到對繼電保護裝置的有效控制。針對該項技術(shù)在應(yīng)用時的各項控制因素，特別是電力繼電保護裝置在信息傳輸時展露出的各項問題，應(yīng)針對性的實施對應(yīng)的繼電保護工序，如線路保護、變壓器保護、母線保護等[5]。

4 變電站繼電保護運檢防誤技術(shù)應(yīng)用措施

變電站繼電保護運檢防誤技術(shù)應(yīng)用可從多方面進行論述，在此不能完全涵蓋，從以下三點進行舉例分析。

4.1裝置硬壓板防誤控制

因裝置硬壓板本身的特性，難以進行主動式防誤控制，只能選擇人為操作方式進行對應(yīng)的防誤控制。在裝置硬壓板該特性下，可將其應(yīng)用在對應(yīng)的繼電設(shè)備檢修中，在檢修人員具體的檢修工作中出現(xiàn)較為嚴重的誤投操作時，硬壓板可發(fā)揮出其本身的具體功效。在檢修人員退出或者投入相應(yīng)的硬壓板過程中，需嚴格遵守企業(yè)制定操作票上的具體步驟來進行序列操作[6]。

4.2 裝置檢修隔離防誤技術(shù)

首要步驟為分析保護裝置、整體系統(tǒng)兩者的關(guān)系，即將保護裝置進行隔離才可在檢修中不產(chǎn)生誤操作問題。可選擇光纖組網(wǎng)與繼電保護二次回路連接，使得整體繼電保護裝置不再需要物理端子，直接連接虛端子。虛端子本身的突出優(yōu)勢為：彌補裝置較多的信息傳輸缺陷點，協(xié)助虛擬化二次回路，將對應(yīng)的信息輸送至光纖傳輸。

虛擬化二次回路能夠通過相應(yīng)的措施來進一步完善軟壓板的保護功能、接發(fā)功能。在應(yīng)用該裝置的過程中，能夠為二次回路軟壓板的相關(guān)操作提供一定的支撐。若是條件允許，可增加壓板數(shù)量，如此能夠加強控制軟壓板，降低其在檢修隔離過程中的諸多不確定性因素，避免縮減軟壓板出現(xiàn)較多的投退順序錯誤問題。分析虛擬二次回路可視化技術(shù)，可觀察到虛擬回路軟壓板本身的可視化操作回路性能得以保持的情況下，其本身的應(yīng)用價值才能夠發(fā)揮出來。

4.3 裝置就地操作防誤技術(shù)

選擇裝置就地操作防誤技術(shù)利于運檢人員的每日巡檢工作，使其在進行具體的操作時避免一些錯誤控制指令的發(fā)出，該技術(shù)的應(yīng)用主要包括以下三個步驟：第一，裝置控制。裝置控制最為核心的內(nèi)容是進行綜合分析控制，以此來驗證就地裝置具體的應(yīng)用性能以及應(yīng)用范圍等;第二，實際操作。實際操作時還需結(jié)合設(shè)備當(dāng)前的運行狀態(tài)來實施，防誤技術(shù)能夠針對各項設(shè)備的具體特點以及應(yīng)用對其進行必要的調(diào)節(jié)，從而使其能夠與其他設(shè)備協(xié)作運行;第三，就地運行。相關(guān)管理人員能夠在裝置自動化的具體指導(dǎo)下進行再次的分析與探究，然后執(zhí)行相關(guān)的就地操作。

5結(jié)語

綜述，探索變電站繼電保護運檢防誤技術(shù)，并實現(xiàn)其在變電站運檢中的廣泛應(yīng)用，對于變電站的可持續(xù)運用有著一定的保障意義。這需相關(guān)管理層給予其充足的重視，探索其具體的應(yīng)用條件以及應(yīng)用途徑，在繼電保護運檢防誤中實現(xiàn)其最大的價值，從而保證電網(wǎng)的持續(xù)運行，為民眾創(chuàng)造一個更好的用電環(huán)境。

參考文獻

[1] 錢曉峰.智能變電站繼電保護運維防誤技術(shù)研究及應(yīng)用[J].自動化應(yīng)用，2021（1）：93-94，98.

[2] 李鵬，衛(wèi)星，郭利軍，等.智能變電站繼電保護運維防誤技術(shù)研究及應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2017，45（19）：123-129.

[3] 文宗林，葉燁，李長彬.智能變電站繼電保護在線運維系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用與實踐[J].環(huán)球市場，2020（13）：153，185.

[4] 薛旭明.智能變電站繼電保護運維防誤技術(shù)研究及應(yīng)用[J].今日自動化，2020（10）：59-60，80.

[5] 徐媛.智能變電站繼電保護在線運維系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究及實現(xiàn)[J].科學(xué)與財富，2020，12（31）：228.

[6] 劉紅軍，管荑，朱玉錦，等.智能變電站間隔集群測控模式下的運維體系研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2020，48（7）：159-165.