繼電保護(hù)故障信息智能分析方案及應(yīng)用

摘 要：我國電力系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)下得到了較好的發(fā)展，且其實際的建設(shè)規(guī)模與應(yīng)用性的提高對其工作提出了更高的要求。在現(xiàn)行的輸電網(wǎng)中，繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的運作存在一定的不足，為了與“調(diào)控一體化”運行體系建設(shè)要求相符合，本文對當(dāng)前繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的實際運行，智能分析系統(tǒng)的可行性展開分析，通過多種方式對其實際運行中電網(wǎng)的故障展開診斷分析，基于此，對其故障信息系統(tǒng)的更好運作提出分析方案，通過對其的研究促進(jìn)繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)智能分析技術(shù)的更好應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；故障信息；智能分析；方案應(yīng)用

中圖分類號：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）33-0077-02

電網(wǎng)運行中，對故障的發(fā)生位置的準(zhǔn)確判斷以及發(fā)生故障的元件定位是確保電網(wǎng)及時修復(fù)與供電工作正常運行的關(guān)鍵。電力系統(tǒng)在不斷發(fā)展與促進(jìn)下，其建設(shè)規(guī)模與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性與精準(zhǔn)性更加繁瑣，特別是在“調(diào)控一體化”運行系統(tǒng)的影響下，電網(wǎng)發(fā)生故障的同時，調(diào)度中心將會在短時間內(nèi)被大量信息涌入，且信息的大量運作超出了調(diào)度主站的承載力，以及運行人員處理能力難以負(fù)荷，在一定時間內(nèi)會對調(diào)度員的準(zhǔn)確判斷產(chǎn)生影響出現(xiàn)誤判、漏判等情況。為促進(jìn)對繼電保護(hù)故障信息的智能分析，加強(qiáng)電網(wǎng)運行的安全性，需要通過信息智能分析的更好應(yīng)用為其提供保障。

1 繼保信息智能分析系統(tǒng)可行性分析

在當(dāng)前電網(wǎng)的整體運作中，我國大部分的電網(wǎng)企業(yè)在針對電網(wǎng)運作中的故障智能分析已經(jīng)具備了較為成熟的專家分析研究系統(tǒng)，且技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，其技術(shù)應(yīng)用方面主要在以下方面與所體現(xiàn)：

（1）國內(nèi)110kV及以上的電壓運行系統(tǒng)在對其進(jìn)行保護(hù)工作的實施中具備了微機(jī)化，且大多數(shù)變電站的運行中都有時鐘同步裝置的配置，保護(hù)與錄波等工作都可以借助網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)將所有資源信息傳輸至主站設(shè)備，為事故分析工作的展開提供了有利條件。

（2）近年來，我國電網(wǎng)運行中的通信規(guī)約是以IEC61850、IEC61970等標(biāo)準(zhǔn)為主，無論是數(shù)據(jù)的應(yīng)用或兼容性能等具有較大的提高，同時其操作性與可視性也有一定的改變。

（3）隨著電網(wǎng)通信技術(shù)的提高，調(diào)度的自動化應(yīng)用水平同時得到了一定的提升，調(diào)度自動化主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)一體化與數(shù)據(jù)平臺一體化的發(fā)展與提升等方面，能夠為故障信息系統(tǒng)更多信息的缺失提供保護(hù)，同時為電網(wǎng)故障診斷工作的更好開展創(chuàng)造條件。

2 主要技術(shù)難點及解決方案

2.1 繼保故障信息智能分析系統(tǒng)推理機(jī)制

繼電保護(hù)故障信息智能分析系統(tǒng)的建立依據(jù)是電網(wǎng)的以太網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，能夠為電力系統(tǒng)設(shè)備的運作提供相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)。主要是指通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的應(yīng)用與電力系統(tǒng)的整體運作相結(jié)合，為其主設(shè)備中斷路器、錄波裝置、保護(hù)裝置等建立相應(yīng)的運行與保護(hù)網(wǎng)。通過故障情況與知識庫的結(jié)合，通過對信息子站等多故障數(shù)據(jù)信息設(shè)備采取故障分析技術(shù)。對故障發(fā)生區(qū)域中的電流與電壓的變化情況以及斷路器等保護(hù)設(shè)備的實際反映通過知識庫與分析工作的展開對斷路器所發(fā)出的動作提出反映，之后為電網(wǎng)故障的發(fā)生總結(jié)歸納，其中應(yīng)該進(jìn)相關(guān)故障元件所產(chǎn)生的錄波波形等制作簡報加以記錄。

電網(wǎng)中故障發(fā)生的綜合判斷依據(jù)是以電網(wǎng)設(shè)備開關(guān)量為基礎(chǔ)，通過保護(hù)信息與模擬量信息的提供與智能分析技術(shù)結(jié)合，建立以多重判斷為依據(jù)，包含分層性能的混合型繼電保護(hù)故障智能分析系統(tǒng)，通過該技術(shù)在繼電保護(hù)故障信息中的使用使得對故障發(fā)生的判斷分析結(jié)論具有較高的精準(zhǔn)性。

2.2 一、二次設(shè)備模型的統(tǒng)一

在故障診斷分析系統(tǒng)的應(yīng)用中，缺少一、二次設(shè)備模型的統(tǒng)一支撐，而其源信息無論多么完善也難以使用。針對繼電保護(hù)中故障信息所使用的智能分析系統(tǒng)，其是以EMS系統(tǒng)的電網(wǎng)模型作為電網(wǎng)一次模型的共享基礎(chǔ)，通過對兩套系統(tǒng)模型同一性的保持所運作。

2.3 可縮放矢量圖形技術(shù)的應(yīng)用

針對智能分析系統(tǒng)的應(yīng)用，其對于繼電保護(hù)的故障信息分析需要具備較強(qiáng)的易用性與操作的互動性，基于此，對于繼電保護(hù)故障信息智能分析系統(tǒng)的設(shè)計方案應(yīng)該加入可縮放矢量圖形技術(shù)的應(yīng)用，為故障信息系統(tǒng)在運作中能夠產(chǎn)生與調(diào)度自動化系統(tǒng)的運作圖形系統(tǒng)具有一致性，有助于更好的維護(hù)與更新信息系統(tǒng)，促進(jìn)三方系統(tǒng)信息之間的交換與共享，通過繼電保護(hù)故障信息智能分析技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳遞。

2.4 主子站間通信規(guī)約

對于繼電保護(hù)故障信息智能分析技術(shù)的最新應(yīng)用，需要確保其在實際的應(yīng)用中能夠在新舊繼電保護(hù)信息系統(tǒng)中實現(xiàn)良好的過渡，在信息系統(tǒng)的更換與升級過程中，需要確保主站系統(tǒng)在與新建的變電站信息系統(tǒng)子站連接的同時能夠與現(xiàn)行的變電站保護(hù)信息系統(tǒng)相容。由此可知，在主站與子站的系統(tǒng)運作中，其通信規(guī)約的實施需要IEC61850與IEC104+103兩種規(guī)格的支撐。

3 繼保故障信息智能分析系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 繼保故障信息智能分析系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

在繼電保護(hù)故障信息智能分析技術(shù)系統(tǒng)的運用中，其主要是確保故障的信息與保護(hù)信息之間能夠通過SCADA信息實現(xiàn)快速交互的目的，通過將繼電保護(hù)故障信息的處理系統(tǒng)工作將其中所發(fā)生的故障進(jìn)行及時的記錄，之后根據(jù)系統(tǒng)中的分層分區(qū)工作處理原則，對整體的電網(wǎng)運作主站系統(tǒng)實行繼電保護(hù)故障信息的智能分析技術(shù)，之后將各地區(qū)電網(wǎng)運作中在繼電保護(hù)故障信息智能分析系統(tǒng)的檢測下將所有的分析結(jié)果上傳至電網(wǎng)主站。

在我國當(dāng)前地區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度調(diào)控一體化平臺的應(yīng)用中，主要是通過對地區(qū)之間的電網(wǎng)故障展開診斷與分析工作，之后通過所得信息加以決策，再根據(jù)實際所得數(shù)據(jù)對電網(wǎng)的整體運作狀態(tài)采取更好的功能管理。所有地區(qū)在針對電網(wǎng)故障的調(diào)度主要是將相近地區(qū)與之關(guān)聯(lián)的變電站中的運動信息，保護(hù)動作以及錄波信息在三級數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的作用下將其傳送至最近距離地區(qū)的調(diào)度中心，以此實現(xiàn)對電網(wǎng)運作的整體保護(hù)。

3.2 繼保故障信息智能分析系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

繼電保護(hù)故障信息智能分析系統(tǒng)的應(yīng)用是以D5000的多源全景數(shù)據(jù)作為開發(fā)基礎(chǔ)，實現(xiàn)平臺的更好應(yīng)用。D5000平臺為電網(wǎng)上層中的應(yīng)用提供了極大的便利性，通過將電網(wǎng)最基層的信息綜合為其提供服務(wù)，主要是電網(wǎng)基層消息總線，服務(wù)狀態(tài)的總線、實時數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)交互信息、圖形的顯示以及歷史數(shù)據(jù)庫等方面。通過D5000平臺的利用，為EMS/SCADA等系統(tǒng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用提供實現(xiàn)條件。使得故障信息智能分析技術(shù)系統(tǒng)在應(yīng)用中具備多方數(shù)據(jù)的支撐，包括必備的的開關(guān)電源設(shè)備信息、電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的組成以及電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測下所產(chǎn)生的多種數(shù)據(jù)。

3.3 繼保故障信息智能分析系統(tǒng)主要功能

通過以上技術(shù)的綜合支撐，繼電保護(hù)故障信息智能分析技術(shù)系統(tǒng)其主要的結(jié)構(gòu)包含了多樣化的功能實施，主要有：電網(wǎng)基站主站與子站相容相接功能、數(shù)據(jù)存儲性、歷史故障查詢、系統(tǒng)圖形化的監(jiān)視、一、二次設(shè)備模型建立、故障信息歸檔與分析、故障信息預(yù)處理等多方面。通過以上多種功能的實現(xiàn)，在實際的工作中，工作人員可通過故障信息智能分析系統(tǒng)為電網(wǎng)的更好運作提供保障。

4 結(jié)束語

總而言之，為了促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)運行中“調(diào)控一體化”系統(tǒng)技術(shù)的更好運行，加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置中對故障的信息智能分析，促進(jìn)體系的更好建設(shè)，需要對故障信息智能分析系統(tǒng)中所存在的不足之處加以完善與改正，本文中所提出的繼電保護(hù)故障信息智能分析系統(tǒng)是以一體化的信息作為系統(tǒng)平臺，通過多元化信息的綜合使用，加強(qiáng)系統(tǒng)在電網(wǎng)中的更好運作，為電力系統(tǒng)的故障診斷工作提供保障。

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收稿日期：2018-10-10