繼電保護故障可視化技術(shù)研究

王國冬（京能（赤峰）能源發(fā)展有限公司,內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

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繼電保護故障可視化技術(shù)研究

王國冬
（京能（赤峰）能源發(fā)展有限公司,內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

摘 要：本文對繼電保護故障可視化技術(shù)的工作原理進(jìn)行分析，討論了繼電保護故障可視化技術(shù)在智能變電站的應(yīng)用，分析列舉了繼電保護故障可視化方案。

關(guān)鍵詞：繼電保護；故障可視化；繼電可視化

1 前言

繼電保護裝置能使電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時快速的分離故障設(shè)備，是電力系統(tǒng)中十分重要的一個環(huán)節(jié)，保衛(wèi)著系統(tǒng)的安全運行，但是繼電保護裝置有時也會發(fā)出錯誤的動作以致電力系統(tǒng)受到威脅。鑒于以上情況，對繼電保護裝置的運行及動作情況進(jìn)行監(jiān)視、評價是必須做的一項工作，傳統(tǒng)的繼電保護裝置監(jiān)視、評價的方式是對其記錄的動作信息進(jìn)行打印、分析，該方式工作量大，效率低，且只能看到表象的東西，無法對其內(nèi)部潛在的問題進(jìn)行監(jiān)視。

本文提出的新型繼電保護裝置是基于一體化的信息管理平臺，在故障情況下對故障記錄數(shù)據(jù)、動作順序數(shù)據(jù)等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化、綜合化智能分析，并將分析結(jié)果簡潔明了的以圖形或圖表的形式展現(xiàn)到可視化界面上。

2 繼電保護故障信息流方案

本文以新型智能繼電保護設(shè)備為例，分析了繼電保護故障記錄信息流的方案，提出了可視化分析的圖形應(yīng)用模型及繼電保護邏輯圖形的自描述方法，在以上基礎(chǔ)上提出了繼電保護故障的全站保護信息流方案。

如下圖1所示，數(shù)據(jù)12是故障錄波文件信息，被用來分析處理，Ⅱ區(qū)域的服務(wù)器為數(shù)據(jù)接收器、網(wǎng)關(guān)機；Ⅰ區(qū)域為服務(wù)器、記錄動態(tài)的設(shè)備，監(jiān)控主機作為信息的接收方，接收著中間節(jié)點發(fā)出的信息流11。

3 保護邏輯圖的描述方法

在實際的使用中把保護邏輯圖中每個單元節(jié)點每一個元素設(shè)定成模板，每一個單元的初始化默認(rèn)值是-1，每一個單元均同時具有keyid 及id屬性，單元的keyid屬性通常被用來鏈接中間連接單元的文件、數(shù)值及判定結(jié)論。常見的基本元素模板基本均含有如下幾種結(jié)構(gòu)：（1）端子。每一個端子均含有2個keyid，其作用是用于連線。輸入端上的端子接收keyid3上的數(shù)據(jù)，把keyid2用于對邏輯“非”進(jìn)行識別，keyid2保留。端子只存在于基本圖元中，不被用來進(jìn)行繪圖。（2）連接線。每個連接線含有3個keyid屬性，這三個屬性相互連通。

基本圖形元素包括以下幾種。①形態(tài)判別輸出：keyid經(jīng)過單元中間節(jié)點的信號傳遞通道發(fā)出一個反饋信號，其中含有一個輸出端子，其keyid值取單元節(jié)點所對應(yīng)的中間通道中的值。② 形態(tài)判別輸入：keyid作為一個信號通道不僅存在一個輸出端子，而且其取值等于中間節(jié)點文件與其相對應(yīng)的通道號中的值。因為所有的基本圖元都具有坐標(biāo)屬性，可以很容易快速的找到某個單元所處位置。

4 故障可視化分析

在故障錄波分析設(shè)備中添加可視化模塊即可實現(xiàn)故障可視化，按時間的先后通過不同文件，不同記錄方式記錄下故障發(fā)生過程并對其產(chǎn)出的保護動作進(jìn)行慢動作回放。中間節(jié)點文件、動作情況簡報文件及故障波文件構(gòu)成了繼電保護設(shè)備遭遇故障發(fā)生動作后所記錄的文件，故障信息文件的傳輸方式采用 KL/T860的文件服務(wù)。

（1）中間的節(jié)點文件同時包含了設(shè)備內(nèi)部保護邏輯的詳細(xì)動作情況和故障錄波文檔中的全部信息，主要用在可視化的圖形回放保護邏輯圖形上。故障波文件和中間節(jié)點文件所記錄的內(nèi)容屬于一類，只是前者記錄的是故障的初步概況分析，后者記錄的是故障的深層次分析，記錄了故障發(fā)生過程中的每一個細(xì)節(jié)。

（2）繼電保護故障可視化技術(shù)是將時間作為框架來對故障進(jìn)行梳理、分析、排出，其歸納了故障簡報文件、中間節(jié)點文件、故障波文件這三種文件并將核心功能組件嵌入到故障波分析器中，記錄并可以回放故障發(fā)生的整個過程及故障發(fā)生時每個保護原件動作的前后順序?？梢暬Ｗo邏輯圖在進(jìn)行分析時，不同中間節(jié)點動作詳情會在圖形中以高亮顯示，可以在基本圖元中對繪圖進(jìn)行自定義。各個圖元中均包含一個sta屬性，其是用于表達(dá)圖元個數(shù)的屬性；圖元中內(nèi)部的sta屬性用于表達(dá)圖形元素所處形態(tài)及自定義圖元時各個圖形元素的狀態(tài)。圖元模板中內(nèi)部對象可依據(jù)sta的值對該對象進(jìn)行條件繪制，為了圖形簡介明了，將連接線連接時需依據(jù) keyid3的值進(jìn)行條件繪制sta 為0時繪制紅色線，sta為1時繪制綠色線。

（3）通過G語言構(gòu)建不同設(shè)備之間的互操作保護邏輯來實現(xiàn)不同服務(wù)器之間的自描述，可以提升可視化圖形的處理能力，不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備可以實現(xiàn)互操作。

繼電保護故障可視化系統(tǒng)大大提高了故障的處理效率及處理精度，其隨著繼電保護設(shè)備的啟動開始記錄各種故障信息，同時上傳到可視化系統(tǒng)中進(jìn)行可視化分析，提升了技術(shù)工作人員對故障處理的直觀度，以便快速找出最優(yōu)處理方案，減少故障帶來的損失。

5 結(jié)語

本文所提出的是繼電保護故障可視化分析方案，該方案在實現(xiàn)故障可視化的同時，也完美解決了傳統(tǒng)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)不一，不同廠家生產(chǎn)的同型號設(shè)備不兼容、互通性差的問題。同時也實現(xiàn)了邏輯圖形和保護程序完美協(xié)調(diào)運行，該方案穩(wěn)定性強、適用范圍廣，操作簡潔，適合大范圍推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

［1］羅杲.基于新一代智能變電站繼電保護故障可視化分析方案的研究［J］.電力建設(shè),2013,32（02）：125-126.

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［3］高云飛.繼電保護故障分析技術(shù)以及邏輯圖回放技術(shù)［J］.計算機技術(shù),2013,24（02）：120-121.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.170