繼電保護可視化邏輯模型的建模研究

石波 孫若峰

摘要：傳統繼電保護可視化邏輯模型的預警時間較長，導致繼電保護效果較差。因此針對繼電保護可視化邏輯模型的建模展開研究。提取電網的結構特征，保證后續研究的邏輯性;分析繼電保護的可視化故障，提出相應的解決方案;構建繼電保護的可視化邏輯模型，縮短繼電保護的預警時間。采用仿真實驗的方式，驗證新模型的預警時間更短，繼電保護效果更佳，極具推廣價值。

關鍵詞：繼電保護;可視化;邏輯模型;建模研究;

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

0引言

現如今，我國正處于信息化時代，網絡技術、智能化技術成為繼電保護優化的源泉。繼電保護裝置具有特殊性，通過直接操作的培訓方式，不能培養出員工對各類繼電保護故障的判斷能力[1]。傳統繼電保護培訓方式普遍采用二維的方式，通過了解和學習電氣設備的結構形式、工作原理，進行物理性質的研究培訓。此種方式會受到樣機的數量、設備型號、訓練場地、環境等因素的限制，不能準確地掌握繼電保護的內部邏輯、保護定值、保護事件、保護裝置輸入輸出端子、保護液晶屏顯示、面板燈的原理與機制[2]。基于此，本文構建繼電保護可視化邏輯模型，旨在為電力設備提供有效地保護，為電力行業的發展創造條件。

1繼電保護可視化邏輯模型的建模設計

1.1提取電網結構特征

電網繼電保護是一個復雜的網絡環境，包含各種電力設備的型號，需要按照不同的保護原理，進行不同功能單獨建模。將電網中各個設備需要保護的若干個參數，做成外部與內部可視化的形式，根據實際情況細分為電網輸入、輸出、系數等三種類型，輸入、輸出是與電網的外部發生關聯，可以進行信息交換;系數是設備本身存在的功能模塊[3]。其中，設備內部需要一個功能對應一個模塊，一個模塊具有若干個輸入、輸出、系數[4]。因此，繼電保護的可視化邏輯是一個相對較復雜的流程。本文通過簡化復雜流程，將實際設備保護分為多個模塊，可以最大限度地提高模型的重復使用率。

1.2構建繼電保護可視化邏輯模型

本文構建的模型可以用于技術人員對保護原理的學習，通過直觀地進行動作流程分析以及功能模塊動作分析，可以有效地避免因技術人員技能不足或對保護設備不了解造成的誤操作[5]。因此，本文以可視化為標準，構建出幾點保護可視化邏輯模型，模型表達式如下所示：

式（1-2）中，relay（M1，M2）為模型標準坐標;Abscissa（m1，m2）為繼電保護設備的模型坐標;m1、m2分別為設備的橫坐標與縱坐標;relay（Mn1，Mn2，Mn3）為可視化模型的標準坐標;Abscissa（mn1，mn2，mn3）為繼電保護設備的可視化模型坐標;mn1、mn2、mn3為可視化模型中的橫坐標與縱坐標。本文將二維模型轉化為三維的可視化模型，通過三維模型的方式，將線路保護、母線保護、變壓器保護、電流保護、相間距離保護、接地距離保護等保護方式進行優化，通過可視化的方式，全方位地分析電網設備的保護形式[6]。最大限度地完善繼電保護的流程，從而縮短繼電保護的預警時間。

2實驗分析

為了驗證本文設計的模型是否具有實效性，本文搭建仿真平臺，對上述模型進行實驗分析，并將傳統繼電保護可視化邏輯模型與本文設計的繼電保護可視化邏輯模型進行對比，具體實驗過程及結果如下所示。

2.1實驗過程

本文將繼電保護狀態進行分類，當繼電保護正常運行時，可視化邏輯模型的信息提示呈綠色;當繼電保護異常運行時，可視化邏輯模型的信息提示呈黃色;當繼電保護校核正確時，可視化邏輯模型的信息提示呈藍色;當繼電保護校核失誤時，可視化邏輯模型的信息提示呈紅色。當提示燈為黃色與紅色時，需要及時對其進行維護，保證繼電保護實時運行。

2.2實驗結果

在上述實驗環境下，將傳統繼電保護可視化邏輯模型與本文設計的繼電保護可視化邏輯模型進行對比，實驗結果如下表1所示。

如表1所示，在相同的實驗條件下，傳統繼電保護可視化邏輯模型的預警時間較長，均在1s以上。其中，線路保護的預警時間最短，為1.452s;接地距離保護的預警時間最長，為1.936s，預警時間較長會影響繼電保護效果，造成較大的危害;而本文設計的繼電保護可視化邏輯模型的預警時間較短，均在0.2s以內。其中，線路保護的預警時間最短，為0.145s;接地距離保護的預警時間最長，為0.193s，繼電保護效果較好，不容易造成較大的危害，符合本文研究目的。

結束語

近年來，電力成為人們生活必需品，為人們的生活提供了明亮的條件。繼電保護是電力系統的重要組成部分，通過繼電保護，可以保證電網的穩定運行，因此，繼電保護可視化研究至關重要。基于此，本文構建出繼電保護可視化邏輯模型，旨在縮短繼電保護的可視化預警時間，為電力事業的發展提供建議。

參考文獻

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[2].曾志安，劉輝，湯小兵.基于多維度業務數據融合的繼電保護移動運維系統設計及實現[J].電力大數據，2019，22（11）：29-37.

[3].盛海華，王德林，馬偉，等.基于大數據的繼電保護智能運行管控體系探索[J].電力系統保護與控制，2019，47（22）：168-175.

[4].何珊，呂文婷，李琳.可視化分析在智能變電站繼電保護故障中的應用[J].計算機產品與流通，2019（09）：67.

[5].任罡，龐霞，徐彰，等.基于可視化分析的智能變電站繼電保護故障識別研究[J].電工技術，2019（12）：61-62+66.

[6].劉志剛，張鋒，李垚，等.試論智能變電站繼電保護檢測和調試技術[J].自動化與儀器儀表，2019（05）：183-186.