基于物聯(lián)網技術的繼電保護狀態(tài)檢修探討

胡維東

摘要：隨著現(xiàn)代電網的規(guī)模和數(shù)量不斷快速的發(fā)展，設備在電網安全穩(wěn)定運行中發(fā)揮著至關重要的作用，以往繼電保護傳統(tǒng)檢修模式已經不適合現(xiàn)代電網的規(guī)?；l(fā)展的需要。本文基于物聯(lián)網技術，應用物聯(lián)網射頻識別技術，通過準確定位設備、精確識別設備型號、科學檢測安全狀態(tài)等方式，在繼電保護狀態(tài)下實施檢修展開討論。

關鍵詞：物聯(lián)網技術;繼電保護;檢修

引言

繼電保護保障設備對有效保障發(fā)電機組的安全穩(wěn)定正常運行起著至關重要的保障作用。隨著我國經濟結構的調整與轉型升級，對繼電保護技術的要求也越來越高，本文基于物聯(lián)網技術，圍繞繼電保護狀態(tài)下實施檢修，通過準確定位設備、精確識別設備型號、科學檢測安全狀態(tài)等方式，不僅能在最短時間內了解設備狀況，制定出準確有效的檢修計劃，而且能減少檢修成本，提高經濟效益。

1.物聯(lián)網技術在繼電保護狀態(tài)檢修中的作用

1.1提高檢修的即時性

相比之下傳統(tǒng)的壓力繼電保護器該裝置是它依據(jù)電源開關和附近供電母線的壓力測量以及探頭等在進行靜電綜合壓力測量后所能做出的快速反應繼電保護，目前基于物聯(lián)網技術的智能型繼電保護是基于全網數(shù)據(jù)做綜合分析，對閃絡等導致的瞬間故障形成更為精準的結論。同時，在物聯(lián)網技術的支持下，前級繼電器可以發(fā)現(xiàn)一些傳統(tǒng)裝置無法發(fā)現(xiàn)的問題，并適時作出相應的判斷，比如用戶側變壓器過熱問題。

1.2提高故障判斷的準確率

傳統(tǒng)的電路繼電保護控制系統(tǒng)，在線性負載不均、中性點對地保護電壓不為零的各種情況下，都會出現(xiàn)報錯“單相接地故障”。在自動物聯(lián)網信息技術和自動全網絡大數(shù)據(jù)的綜合支持下，上級自動繼電器系統(tǒng)可以實時進行更精準的繼電故障分析判斷。在測試發(fā)現(xiàn)對側中性點電路出現(xiàn)對地偏高電壓時，通過高壓調度系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中實時存儲的對側高壓斷路器的電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)綜合監(jiān)控電纜的運行狀態(tài)，從而做出準確的判斷。在電網整定繼電保護電網整定專家系統(tǒng)的技術幫助下，只要你需要把一個電網整定拓撲中的輸入值加進去，就已經可以快速得到一個對應的電網整定專家設置的使用建議。因為現(xiàn)在有了中國電網電路繼電保護自動整定專家系統(tǒng)的技術幫助，我們只要正確輸入相關電網電路拓撲，系統(tǒng)就一定會自動給出我們相應的繼電整定保護設置以及建議。對于電路繼電保護的三相整定，不僅僅簡單是它還包括了三相電流、相位和電壓等信息的整定，包括繼電保護的條件，同時有了更多的選擇。

1.3提高信息數(shù)據(jù)的可靠性

近些年來，集成電路芯片、計算機、信息電子通信等諸多領域的高新技術的快速穩(wěn)步發(fā)展，大幅度提升了無繼電保護控制裝置的工作穩(wěn)定性與工作速動性?，F(xiàn)代數(shù)據(jù)通信傳輸技術大大提升了數(shù)據(jù)通信傳輸速率、數(shù)據(jù)傳輸帶寬;不斷創(chuàng)新發(fā)展的先進測量傳感器檢測技術也能使我們獲取安全保護所必需的具體測量數(shù)據(jù)信息更加準確。這些技術優(yōu)勢組合使得傳統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)可以直接獲取和實時處理更多的實時信息數(shù)據(jù)資源，從而使得能夠在從根本上大大改進以往傳統(tǒng)保護基于就地采集信息的后備電源保護等繼電保護的實時動作處理性能，提高信息數(shù)據(jù)的可靠性。

2.物聯(lián)網技術在繼電保護狀態(tài)檢修中的應用

2.1無線射頻識別（RFID）和 GPS 定位技術的應用

在繼電保護狀態(tài)檢修中運用物聯(lián)網技術，可在線對設備工作狀態(tài)進行評價、智能診斷等方面全方位提供技術保障，為其制定最優(yōu)狀態(tài)檢修策略奠定技術基礎。實現(xiàn)精準檢測、科學處理的目的，以達到在最短的維修時間內，盡可能減少維修成本，提高設備運行效率的目標。運用于繼電保護狀態(tài)檢修的物聯(lián)網技術主要包括5G 無線射頻識別（RFID）和 GPS 定位技術，運用5G 無線射頻識別和GPS 定位，實現(xiàn)針對繼電保護設備的精確性身份識別、地理位置的準確定位。通過收集繼電保護設備的運行環(huán)境情況、保護設備的采樣值、裝置告警信息、保護動作信息、壓板狀態(tài)、缺陷及故障歷史記錄、歷史檢修相關數(shù)據(jù)、定值修改記錄、保護設備改造記錄等各項信息，建立全過程狀態(tài)監(jiān)測臺賬。將實時數(shù)據(jù)推送至移動終端，供繼電保護專責、繼電保護維護班組參考制定檢修計劃。物聯(lián)網保護技術在其他繼電保護專用狀態(tài)設備檢修工作中的廣泛應用，提高了繼電運維作業(yè)班組的保護工作效率和其他繼電保護專用設備的狀態(tài)檢修工作效率，降低了由計劃檢修或定期檢修造成的人工成本的浪費，保證了機組的穩(wěn)定運行。

2.2移動終端監(jiān)測模塊

移動通信終端圖像監(jiān)測數(shù)據(jù)模塊主要包括移動數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)圖像錄入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)信息傳輸四大功能。數(shù)據(jù)采集分析是通過RFID、GDP等多種設備直接采集現(xiàn)場繼電保護點等裝置的各項數(shù)據(jù)信息;巡檢數(shù)據(jù)直接錄入處理是現(xiàn)場繼電保護點的巡檢員將現(xiàn)場相關巡檢員的信息直接錄入到該監(jiān)測系統(tǒng)模塊，作為現(xiàn)場參照數(shù)據(jù)對比;設備數(shù)據(jù)處理分析是通過監(jiān)測系統(tǒng)模塊對現(xiàn)場相關設備數(shù)據(jù)進行信息處理進行數(shù)據(jù)分析綜合處理，生成相關設備本身是否可能存在技術缺陷等數(shù)據(jù)信息處理報告，為現(xiàn)場繼電保護點的巡檢員及時提供相關設備日常檢修處理依據(jù);設備數(shù)據(jù)無線傳輸終端是一種具有無線網絡傳輸信息功能的一種移動通信終端用該監(jiān)測系統(tǒng)模塊與各種物聯(lián)網通信設備直接進行無線通信，將設備數(shù)據(jù)傳輸信息無線傳輸發(fā)送到同時搭載了移動操作系統(tǒng)的各種移動通信終端，該移動模塊同時支持3種無線網絡數(shù)據(jù)業(yè)務，可根據(jù)不同用戶實際需要自行選擇不同電信運營商的無線網絡通信制式與不同移動通信終端進行通信。

2.3 地理位置定位模塊

繼電保護開關設備的主要地理空間位置控制信息通過GPS自動定位系統(tǒng)可以獲取，然后通過 Wifi 無線傳輸至移動終端監(jiān)測模塊，與預先由繼電保護點檢員輸入的設備位置信息進行對比分析，矯正錯誤信息，以獲取精準定位信息。同時還可利用網絡實時在線實地監(jiān)控技術獲取電源繼電保護相關設備的實際地理使用場景，傳輸至移動終端監(jiān)測模塊。

3.繼電保護狀態(tài)檢修的實施

移動終端監(jiān)測模塊根據(jù)接收到的設備信息，對繼電保護設備進行綜合分析與評價并生成報告，以指導繼電保護狀態(tài)檢修。根據(jù)一段時間內的分析與評價結果，如果某廠家同類型號產品的缺陷率較高，故障性質涉及誤動、拒動等嚴重缺陷，則對此產品同類型號做出家族性缺陷嚴重的判斷，定為不可信產品。此時應當縮短檢修周期，并結合檢修工期，對其進行換型改造。對于各電流、電壓通道采樣值與參考值出現(xiàn)嚴重偏差的評價結果，在不影響供電的情況下，對雙重化配置的設備分別進行臨時檢修，更換采樣板并升級系統(tǒng);評價繼電保護設備時，針對二次電纜缺陷導致的采樣偏差，需乘以相應的系數(shù)來修正外部因素引起的評分低，以避免誤判。對于評價結果顯示為二次回路或端子箱受潮導致的溫濕度差異變化大的情況，需在做好安全措施的情況下，利用熱風機對其進行干燥處理。如果一段時間后效果明顯，則按規(guī)程規(guī)定的最長檢修周期進行檢修;如果效果不明顯，則相應縮短檢修周期，更換就地端子箱及二次電纜，同時加裝防潮設備。

4.結束語

綜上所述，繼電保護相關技術的研究工作還需要從滿足現(xiàn)代新發(fā)展電網的安全保護需求角度著手，結合最新的保護技術應用理論，從基礎理論、構建管理模式等各個方面進行綜合努力推進新一代技術的應用研究。本文主要分析了節(jié)能繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀，總結了節(jié)能保護繼電技術及其發(fā)展的新要求所遵循的基本原則，探討了物聯(lián)網技術在繼電保護狀態(tài)檢修中的作用，希望推進繼電保護技術的進步。

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