繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運維整體架構(gòu)設(shè)計

曹琳

（長春建筑學(xué)院 吉林省長春市 130000）

智能電網(wǎng)調(diào)度一體化遠(yuǎn)程運維保護(hù)模式是繼電保護(hù)管理工作全面進(jìn)步的表現(xiàn)，能借助遠(yuǎn)程操作功能模塊調(diào)整設(shè)備定值區(qū)域，確保能利用切換備用電源投入的方式提升操作的可行性，真正意義上推進(jìn)了無人值班模式的發(fā)展進(jìn)程，有效提高管理效果。

1 繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運維整體架構(gòu)

1.1 基本思路

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的時代背景下，在線遠(yuǎn)程監(jiān)視實地操作情況從而完成故障的判定和維護(hù)處理已經(jīng)成為設(shè)備管理工作全面升級的必然趨勢，確?，F(xiàn)場反饋信息的完整性，利用電網(wǎng)快速分析后將問題集中反饋在維修設(shè)備上建立實景分析，保證遠(yuǎn)程操作修復(fù)工作及時落實。另外，建立保護(hù)子站應(yīng)用模式，確保自動化處理系統(tǒng)和間隔層保護(hù)設(shè)備形成連通體系，有效實現(xiàn)保護(hù)裝置遠(yuǎn)程可視化控制，真正提高繼電保護(hù)設(shè)備運維管理的綜合水平[1]。

1.2 架構(gòu)設(shè)計

基于以上思路，在繼電保護(hù)設(shè)備遠(yuǎn)程運維功能處理體系內(nèi)，將相應(yīng)的操作設(shè)備部署在安全I(xiàn) 區(qū)，利用智能化電網(wǎng)調(diào)度一體化技術(shù)實現(xiàn)聯(lián)通，保證相應(yīng)的設(shè)計節(jié)點都能依從電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)方案的具體標(biāo)準(zhǔn)。

框架中各個操作單元具體工作內(nèi)容如下：

（1）規(guī)約為DL/T634.5-104，及時將繼電保護(hù)設(shè)備的遠(yuǎn)方操作指令傳輸?shù)綌?shù)據(jù)通道管理設(shè)備上，設(shè)備按照規(guī)約解析內(nèi)嵌的DL/T667 信息，實現(xiàn)設(shè)備交互。

（2）調(diào)度主站，利用智能電網(wǎng)調(diào)度一體化技術(shù)建立權(quán)限管理平臺、告警平臺、網(wǎng)絡(luò)通訊平臺和數(shù)據(jù)庫管理模塊。

（3）變電站，借助監(jiān)控系統(tǒng)對繼電保護(hù)設(shè)備遠(yuǎn)程操作予以監(jiān)督，將調(diào)度主站的遙控指令及時傳送到對應(yīng)設(shè)備上，完成定值信息和壓板狀態(tài)的分析。

（4）防御機制，基于規(guī)約協(xié)議和IEC61850 認(rèn)證協(xié)議進(jìn)行認(rèn)證層加密。

（5）雙確認(rèn)方案。比如對定值區(qū)予以調(diào)整，要保證目標(biāo)定值區(qū)號和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中存儲的當(dāng)前區(qū)定值自動比對數(shù)據(jù)雙確認(rèn)后顯示一致，才能完成遠(yuǎn)程操作[2]。

2 繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運維技術(shù)模塊

2.1 繼電保護(hù)虛回路可視化技術(shù)模塊

（1）站控層數(shù)據(jù)來源分析，主要是在系統(tǒng)出現(xiàn)異常時結(jié)合SV/GOOSE/MMS 鏈路的異常警告信號，從而在配置階段將過程層描述內(nèi)容轉(zhuǎn)接到站控層[3]。

（2）GOOSE 虛回路異常信號判定，若是斷鏈異常則要分析不匹配的原因，以保證后續(xù)能結(jié)合具體問題落實相應(yīng)的處理方案。以GOOSE 斷鏈信號的上傳和送達(dá)過程為例，在間隔層虛回路出現(xiàn)異常信號后，就要依據(jù)異常遙控信號短地址配置規(guī)則完成上送。

（3）SV 虛回路異常分析，針對SV 斷鏈、配置、同步以及延時等情況進(jìn)行分析。例如，裝置若是收到SV 延時的越限數(shù)值超出配置限制，則會直接交予報警處理。

綜上所述，在虛回路監(jiān)控操作模塊中，要對異常信號的生成、傳遞和解析予以處理，然后以畫面的形式傳遞到總控中心，以便于完成對應(yīng)的遠(yuǎn)程指令。

圖1：維護(hù)流程示意圖

2.2 繼電保護(hù)遠(yuǎn)方操作功能模塊

在繼電保護(hù)遠(yuǎn)方操作功能運行體系中，應(yīng)用處理模塊和繼電保護(hù)設(shè)備遠(yuǎn)方操作數(shù)據(jù)采集模塊是關(guān)鍵，結(jié)合工作站實際應(yīng)用要求完成操作部署方案，整體框架。

（1）通信模塊。主要負(fù)責(zé)是整個遠(yuǎn)方控制工作的鏈路管理和數(shù)據(jù)解析，有效對規(guī)約報文的內(nèi)容予以擴展，并且進(jìn)行跟蹤性的報文監(jiān)控，存儲有價值的信息數(shù)據(jù)。在應(yīng)用通信模塊的過程中，操作人員要借助人機交互界面完成操作指令的下達(dá)，依據(jù)數(shù)據(jù)分析內(nèi)容將其直接下發(fā)到數(shù)據(jù)通信管理中心，并且確保處理反饋信息獲取的及時性和完整性。

（2）人機交互界面。作為繼電保護(hù)和自動化管理操作的基礎(chǔ)界面，系統(tǒng)會結(jié)合實際需求制定更加完善的定制化界面互動模式，確保不同操作員能依據(jù)實際權(quán)限完成相應(yīng)的界面操作，并且能及時進(jìn)行間隔圖的調(diào)取和閱讀。值得一提的是，間隔圖是直觀顯示繼電保護(hù)裝置動態(tài)圖元、保護(hù)軟壓板投退狀態(tài)的數(shù)據(jù)，因此，能輔助操作人員更好地提升繼電保護(hù)裝置的運行效率[4]。

（3）權(quán)限管理界面。能對不同崗位和操作內(nèi)容予以設(shè)定，依據(jù)安全規(guī)則和策略確保相應(yīng)工作有序開展，最關(guān)鍵的是，繼電保護(hù)和自動化管理模式的維護(hù)以及定值基準(zhǔn)維護(hù)工作都要按照權(quán)限的實際要求予以落實，建立分工明確且相互配合的管控體系，提升整體應(yīng)用管理剛性執(zhí)行水平。

（4）預(yù)警服務(wù)界面。技術(shù)人員要事先將相應(yīng)的內(nèi)容要求、人員操作要求、節(jié)點要求等錄入預(yù)警界面，確保繼電保護(hù)裝置在達(dá)到預(yù)警限值時直接產(chǎn)生對應(yīng)的告警行為，保證監(jiān)控人員能及時掌握相應(yīng)數(shù)據(jù)信息。

（5）數(shù)據(jù)庫界面。主要是分為實時性數(shù)據(jù)庫和商務(wù)性數(shù)據(jù)庫，前者就是借助網(wǎng)絡(luò)接入端口完成遠(yuǎn)程操作和智能電網(wǎng)調(diào)度一體化處理，保證數(shù)據(jù)訪問的及時性。后者則要形成模擬文件或者是歷史事件的集中存儲，以備后續(xù)建立相應(yīng)的對比處理工作[5]。

（6）定值模型維護(hù)處理界面。主要是建立Grouptitle（組標(biāo)題）、Description（描述）、Dimension（量綱）、Precision（精度）的數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)，結(jié)合雙確認(rèn)定值區(qū)域的調(diào)整模式實現(xiàn)目標(biāo)區(qū)定值和基準(zhǔn)庫數(shù)值對比分析?；玖鞒桃妶D1。

（7）遠(yuǎn)程修改定值界面。主要是在實際操作中基于雙確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)借助遠(yuǎn)程技術(shù)手段對定值予以修改，要保證操作過程的合理性就要按照標(biāo)準(zhǔn)流程維持修訂工作的基本準(zhǔn)確性。1）啟動繼電保護(hù)遠(yuǎn)程操作界面，完成相應(yīng)權(quán)限的設(shè)定和處理；2）下發(fā)定值實際值召喚指令獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)；3）變電站及時進(jìn)行定值實際值的上送處理，以保證相應(yīng)的工序順利開展；4）對數(shù)據(jù)的合理性進(jìn)行校驗，若是校驗沒有通過，則人機交互界面會提示校驗出錯，此時依據(jù)提示的錯誤進(jìn)行錯誤的糾正。若是校驗通過則接續(xù)之后的步驟；5）校驗成功后下發(fā)確認(rèn)指令，同時獲取變電站的確認(rèn)回復(fù)指令，若是答復(fù)為否定則操作停止，若是答復(fù)為繼續(xù)則下發(fā)對應(yīng)的執(zhí)行命令，變電站要上送對應(yīng)的執(zhí)行回復(fù)；6）下發(fā)召喚定值實際值和上送定值實際值，最后進(jìn)行核對并且修改定值。在完成一系列操作工序后，就能對定值數(shù)值進(jìn)行修改，從而確保繼電保護(hù)裝置能結(jié)合實際情況滿足相應(yīng)的操作。

2.3 設(shè)備狀態(tài)評估技術(shù)模塊

在對繼電保護(hù)裝置予以遠(yuǎn)程運維管理的過程中，要借助ID3 算法完成對應(yīng)決策樹分析，并且建構(gòu)相應(yīng)的告警機制，確保能提升定位的精準(zhǔn)性和檢測維護(hù)的及時性。

與此同時，也要利用二次設(shè)備狀態(tài)評估技術(shù)建立量化檢測分析，應(yīng)用公式S=KA?(SR?0.6+SH?0.4)，其中，S 表示的是評估結(jié)果的最終得分（以百分制為標(biāo)準(zhǔn)），KA 表示的是評估過程的評價系數(shù)，SR 表示的是在線狀態(tài)評估得分（占比60%）、SH 表示的是歷史狀態(tài)評估得分（占40%）。在完成相應(yīng)計算后，KA 數(shù)值為1 表示繼電保護(hù)裝置處于正常狀態(tài)，數(shù)值為0.8 存在I 類告警信號、數(shù)值為0.9存在II 類告警信號，依據(jù)量化結(jié)果分為正常情況、異常情況、注意狀態(tài)以及嚴(yán)重不良狀態(tài)。基于此：

（1）正常狀態(tài)時對應(yīng)設(shè)備無需進(jìn)行維修，常規(guī)化維護(hù)狀態(tài)較好；

（2）注意狀態(tài)時說明設(shè)備已經(jīng)存在問題，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)處理；

（3）異常狀態(tài)時表示設(shè)備運營出現(xiàn)問題，需要進(jìn)行針對性維修處理并強化日常維護(hù)；

（4）嚴(yán)重狀態(tài)時設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了達(dá)到域限數(shù)值的問題，要提高重視，維護(hù)維修不當(dāng)會造成嚴(yán)重的安全隱患。

2.4 故障應(yīng)急搶修技術(shù)模塊

遠(yuǎn)程技術(shù)處理機制能有效提高操作管理的合理性和運行維護(hù)的及時性，確保能減少設(shè)備運行效果不足造成的損失，并且打造人機交互和諧化發(fā)展的平臺。為了保證相應(yīng)工作有序開展，就要落實故障應(yīng)急搶修技術(shù)處理方案。

（1）要發(fā)現(xiàn)故障問題，結(jié)合實際情況進(jìn)行問題檢索和分析，然后確保能制定針對性的控制方案。

（2）要利用智能遠(yuǎn)程操作技術(shù)準(zhǔn)確定位故障位置，保證裝置配件維護(hù)維修處理的及時性，有效減少不良問題。

（3）維修完畢要重新檢驗并且核對實際數(shù)據(jù)，只有保證數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)水平，才能提升人機交互管理的效果。

2.5 繼電保護(hù)檢修輔助決策模塊

借助對應(yīng)的技術(shù)方案能實現(xiàn)裝置數(shù)據(jù)的反饋和信息處理，然后依據(jù)反饋的信息建立相應(yīng)的判定方案，并且按照繼電保護(hù)功能維護(hù)的管理要點保證對應(yīng)工作得以落實。

3 實例

本文以XT 電網(wǎng)110kV 變電站借助遠(yuǎn)方操作系統(tǒng)進(jìn)行定值修改為例，D5000 系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置繼電保護(hù)遠(yuǎn)程操作功能模塊，實現(xiàn)一體化圖形調(diào)用、建模、自動建立保護(hù)裝置定值模型等，并且利用遠(yuǎn)程運維技術(shù)方案能有效建立第三方整定軟件信息交互平臺，提高了應(yīng)用管理的整體效率。

3.1 設(shè)備的基礎(chǔ)配置

保護(hù)間隔具體內(nèi)容如下：

（1）1 號-4 號電容器為0468 保護(hù)、0469 保護(hù)、0479 保護(hù)和0480 保護(hù)；

（2）1 號-2 號接地變?yōu)?470 保護(hù)和0481 保護(hù)；

（3）備用5 線-18 線、20 線，分別是0460-0467 保護(hù)、0471保護(hù)-0478 保護(hù)；

（4）母聯(lián)001 保護(hù)和1011 保護(hù)；

（5）備用1 線-4 線為3461 保護(hù)、3462 保護(hù)、3471 保護(hù)和3472 保護(hù)。

另外，在實際功能設(shè)定的過程中，配備了定值召喚、定值修改、定值調(diào)整以及功能軟壓板動作等。

3.2 應(yīng)用流程

在明確具體操作方案后結(jié)合應(yīng)用管理標(biāo)準(zhǔn)踐行相應(yīng)的工作，維持遠(yuǎn)方監(jiān)控數(shù)據(jù)處理技術(shù)的合理性。

（1）調(diào)度部門要結(jié)合智能一體化處理技術(shù)要求編制相應(yīng)的監(jiān)控列表，值班人員借助OMS 系統(tǒng)就能進(jìn)行遠(yuǎn)程操作申請，在下達(dá)繼電保護(hù)指令后完成對應(yīng)的指令操作。需要注意的是，在實際操作中監(jiān)控人員只有確認(rèn)運行定值和繼電保護(hù)設(shè)備功能狀態(tài)后才能落實相應(yīng)遠(yuǎn)程操作。

（2）繼電保護(hù)設(shè)備遠(yuǎn)程操作能對運行定值予以修改，待確認(rèn)修改后確保信息反饋正確才能繼續(xù)其他操作。另外，定值下裝成功后值班監(jiān)控人員完成運行區(qū)定值分析，匹配執(zhí)行定值區(qū)間，完成指令逐項的核對，保證基準(zhǔn)的完整性。與此同時，值班監(jiān)控人員要對軟壓板狀態(tài)進(jìn)行核對，確保變位準(zhǔn)確效果符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

（3）在操作人員完成遠(yuǎn)程定值修改工作后，值班監(jiān)控人員將相應(yīng)的情況通知變電運維人員，集中填寫監(jiān)控報告，填寫運行日志，完成整體工序。例如，修改復(fù)壓過流低電壓定值，當(dāng)前數(shù)值為70V，目標(biāo)數(shù)值為65V，按照具體操作流程完成工序最后確定定值區(qū)調(diào)整工作。

4 結(jié)束語

總而言之，對電力繼電保護(hù)予以遠(yuǎn)程運維管理具有重要的實踐意義和價值，相關(guān)人員要確保遠(yuǎn)程操作的合理性和規(guī)范性，充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，減少操作難度和工作中存在的隱患問題，發(fā)揮智能一體化技術(shù)的優(yōu)勢，從而維系變電站常規(guī)化工作的基礎(chǔ)質(zhì)量，為變電站經(jīng)濟效益和管理效益的雙贏奠定基礎(chǔ)。