智能变电站继电保护故障可视化分析方铭杰

智能变电站继电保护故障可视化分析方铭杰

方铭杰

（云南银塔送变电设计有限公司云南昆明650000）

摘要：智能变电站采用智能设备、数字化信息传输和网络信息共享，实现电力设备自动化采集、测量、控制、分析、管理以及报警等功能，最终实现智能变电站的无人化值守和管理。智能变电站改变了传统变电站的运行方式，对继电保护装置提出了更高的要求。通过可视化技术，可以实现对智能变电站继电保护装置实时监测、合理控制电力负荷、实现智能变电站的集中管理。本文主要分析了新一代智能变电站构成以及继电保护故障可视化技术存在的问题，以及如何实现继电保护故障可视化的技术。

关键词：智能变电站；继电保护故障；可视化分析

引言

在电力工作体系中，继电装置一直扮演着非常重要的角色。当电力系统发生故障时，能够第一时间解决故障问题，保证电力体系的安全。继电保护装置作为变电站的重要组成部分，对其故障的准确分析与处理关系到整个变电站的运行效果。由于传统技术的故障识别效率不高，导致技术人员不能及时对继电保护装置故障进行处理，严重影响智能变电站的正常运行，为此提出智能变电站继电保护装置故障可视化技术研究。

1.智能变电站构成

智能变电站是采用先进的智能设备，以全站信息化、通信网络化、信息共享化等为要求，变电站自动完成数据信息的采集、观测、控制、管理、计量和保护等功能，从而实现电网的自动控制、智能调节、在线分析以及协同互动等管理变电站的能力。智能变电站包括智能高压设备以及信息平台两个部分。智能高压设备主要指的是智能变压器、智能高压开关、电子式互感器等智能设备。通过光纤通信系统将智能高压设备和控制系统连接起来，从而及时监测智能变压器运行情况。如果智能变压器运行过程中，出现了电压或者功率变化，则控制系统根据电网的实际情况，采取一定的措施。如果智能设备出现故障，报警系统会发出警报，从而避免电力故障范围进一步扩大。智能高压开关是高性能的开关设备和控制设备，并与电子设备、传感器等连接在一起，可以实时监测智能变电站的设备并进行诊断。电子式互感器指的是纯光纤互感器，打破了传统电磁式互感器的容易磁变的缺点；信息平台主要是实现智能变电站数据信息实时共享，通过管理信息系统实现对整个电网的监测和管理。如果变电站的低压负荷增加，则智能变电站会增加低压负荷的供电量，满足电能供应需求。反之，如果低压电力负荷减少，则智能变电站则降低低压电力的输送量，实现电网供需平衡，打破过去电力供应不均衡等问题。

2.智能变电站中继电保护故障系统现状

智能化变电站继电保护故障体系的实际结构非常复杂。要想在工作中稳定运行，需要熟知结构特点，在运行中制定适当的操作措施，以提高继电保护的工作效率。智能变电站在电能分配中，能够保证设备数据的快速传输和控制系统的监控数据传输。智能变电站在工作过程中会根据系统的不同信号识别不同情况，一旦出现问题，相关工作人员会直接接收到信号，从而及时排除故障，避免故障扩大到其他设备。此外，出现故障后为维修人员提供足够的维修时间，延长设备的使用寿命。

3.智能变电站继电保护可视化系统的主要功能

3.1智能报警

在智能变电站中，可视化系统的智能报警是较为重要的功能之一，该功能是以站内继电保护装置为基础，按照相关电力电子设备的需要，设计开发专用的数据库，在智能变电站运行过程中，所有设备产生的数据信息进行智能分析与处理，由此所得的结果，会通过显示器直观呈现给设备维护人员，通过异常数据提示，维护人员可以发现设备的故障问题，从而为故障处理提供了可靠依据，处理速度随之显著提升。

3.2负荷控制

对于智能变电站而言，由于其中的电力电子设备数量较多，所以在日常运行中，继电保护装置可能会出现满负荷的情况。通过可视化系统对设备的运行状态进行监测时，可实现负荷控制智能化，当可视化系统采集到设备高负荷运行的信息后，系统会自行完成相关方案的制定，并对该问题进行快速处理，通过优化调整，降低负荷，避免故障问题的发生，变电站的运行稳定得到了保障。当问题处理完毕后，可视化系统会自动对相关信息进行存储，为日后查询提供依据。

3.3集中控制

可视化系统能够在智能变电站正常运行时，按照相关设备的功能和作用进行分类，在此基础上对设备进行集中控制，以此来实现综合利用。同时，根据设备的运行状态信息，可对变电站的运行情况进行实时了解，当故障问题发生时，可准确判断出故障位置及引起故障的原因，为故障的快速处理提供了可靠依据。

3.4信息维护

智能变电站能否保持稳定、可靠的运行状态，除了与设备的运行情况及配合有关之外，还与相关信息的收集、整理和分析有着密切的关联。利用可视化系统，能够对站内设备的运行信息进行收集，并对不同的信息进行分类存储，由此使得设备信息得到了有效地维护，信息的作用得以最大限度地发挥。

4.智能变电站继电保护故障可视化研究分析

4.1故障信息

在电力设备工作过程中若出现故障，智能化变电站会在第一时间接收到故障信息，并且将故障进行处理分析，判断其可能会产生的危害程度，并以文件形式记录下来，保存在系统中。故障信息的处理和存储存在很大差异，不同的故障会有不同的分析处理方式，存储方式自然也不同。当故障信息被储存后，系统会自动将故障信息以文件的形式传输给继电保护装置和运行后台，从而使整个体系都能记录该故障。此外，记录的内容要符合实际，包括装置的内在信息、发生故障的时间、引发故障的原因等。系统会自动将这些情况以图表的形式反馈出来，以便工作人员在分析故障时能够有效做出判断，能够依靠传输的文件内容进行更深层次的分析，从而提供合理的信息参考。

4.2对事故情况的分析

事故发生时，智能化体系会对事故有非常清楚的逻辑分析，从而进一步保护变电站继电装置。因此，逻辑分析对继电保护装置有很强的辅助作用。此外，要储存故障信息，需根据时间的不同进行分类，以便后期进行系统分析和处理。要在系统指导下进行故障分析，以此保证在可视化状态下系统能够稳定工作，继电保护的实际操作能够更顺畅。分析过程中，工作人员对反馈的图表要进行标注，保证数据的完整性和标注的完整性，以便进行日后的工作。标记时也要有明确的分类，以保证明确表达图表的含义，使其与实际操作相符。

4.3安装可视化分析

在监测智能变电站的工作情况后，工作人员要及时整理检测内容，以便发现存在的问题并及时处理，从而保证整个电力系统的工作环境正常。还可以适当加强信息的接收能力，以便于保护设备正产工作。设备的保护功能要通过监控系统来实现。工作人员要充分掌握相关的技术知识，熟练掌握智能化设备操作，将工作落到实处。此外，外部环境对变电站的影响不可忽略，如果外部环境十分恶劣，极有可能导致继电装置产生故障，甚至持续恶化。可视化继电保护故障系统安装时要保证绝对安全，且运行过程中要保证维修的方便性，及时接收变电站传输的信息，准确预测出现的风险。工作人员工作时要具有灵活的应变能力，在扎实知识的基础上，熟练技能，应对一切风险。

5.结束语

智能变电站继电保护故障可视化技术的实现，可以让变电站快速对电力故障进行分析，从而采取有效的应对措施，避免故障范围进一步扩大，以提高变电站的运行效率。目前我国智能变电站继电保护故障可视化技术还需要进一步研究，才能更好实现电网的智能化发展。

参考文献：

[1]熊明侯巍洪亚.浅论智能变电站继电保护故障可视化[J].科技资讯，2018（09）

[2]邹晓峰.新一代智能变电站继电保护故障可视化方案研究[J].通讯世界，2017（22）

[3]王黎媛.浅谈智能变电站继电保护故障可视化[J].科学大众，2017（02）

[4]张亚楠.智能变电站继电保护故障可视化分析的应用方式研究[J].电子技术与软件工程，2016（01）