摘要：在中国当代，加强对变电站故障情况的研究，不仅是满足智能化变电站继电保护的需要，同时也是维护新一代智能变电站的稳定运行的要求。对于继电保护中存在的故障问题，检修人员应该采取及时有效的措施进行处理。继电保护故障问题的可视化一方面可以及时地发现故障；另一方面也可以及时有效地进行维修与处理，避免造成不必要的损失。本文在介绍新一代智能变电站继电保护故障可视化研究的同时，也介绍了继电保护故障分析中存在的问题以及信息化处理流程等。
关键词：新一代；智能变电站；逻辑图；故障；可视化分析
引言
在电力系统中，继电保护装置占重要地位，如果系统出现故障，它将会在最短时间内将故障切除，保证电力系统的稳定运行，但若操作方式不当，则可能会导致电力系统故障扩大，随着电力系统的发展，智能变电站技术越来越成熟，其应用也越来越广泛，它有着常规变电站无法超越的优点，尤其在故障查找过程中，继电保护可能处于非正常运行状态，这将给电力系统带来不良影响，因此对于智能变电站来说，继电保护故障的可视化非常重要，需要予以重点关注。
1智能变电站继电保护故障分析中存在的问题
继电保护工作是智能变电站运行和管理中的一项重要工程，继电保护工作者要能准确分析出电力系统故障，并能科学地评价电力系统中继电保护行为。在以往的工作中，对于继电保护运转中出现的问题，工作者只是采取简单的故障分析方法，运用继电保护打印装置将继电保护故障打印出来，然后对打印出来的故障报告进行分析。显然，这种陈旧的分析方法存在严重的缺陷和不足，继电保护工作人员根本看不到继电保护装置在运行中的状态，就不能及时对运行中出现的障碍进行把握和分析，仅仅凭借打印报告中的终极动作对继电保护故障进行研究，无法准确找到继电保护装置运行的内部潜在问题，也就无法从根本上解决继电保护装置出现的问题。
2可视化技术在智能电网中的应用
随着时代的发展、科技的进步，单纯的数据、图形、表格等方式已经完全不能适应新一代的智能变电站网络监视和分析的需要，落后的分析方法也不能对继电保护装置的障碍进行分析和排查，在这一形势下，新型的可视化分析方法应运而生。可视化可以将继电保护中的问题清晰地展现在我们面前，帮助继电保护工作人员有效地进行继电保护的管理工作。
3继电保护逻辑图的描述方法以及可行方案
一般情况下，抽象化状态中的继电保护的原理有逻辑判别、阈值比较和动作计时三部分，并通过线连接的形式说明各节点间的逻辑关系，而在实际应用中，可以将保护逻辑图各节点元素设计为基本元件模板，采用引用模板元件的方式，完成相关操作，提高电力系统的运行安全性。在继电保护装置的运行中，每个元件都有对应的id属性，并且初始值都是-1，id是元件在图形中的序号，而id是用于文件数据、传递数值和结果判断等环节。根据机电保护装置的组成结构来看，基本绘图元素有端子、连接线，基本图形元素有状态量输出、状态量输入和“与/或”门三种。因此，在实际实例中，绘图操作使用基本绘图元素和基本图形元素，需要根据各图形之间的关系进行连接，以清楚表明图形中各元件之间的联系。另外，继电保护装置的中间节点文件后缀是 .mid和.des 两种，其中，.mid 文件用于存储模拟量、相对时标和开关量通道值；.des 文件主要是用于描述 .mid 文件的数据存储格式，便于系统进行辨别，提高电力系统运行安全性。
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4继电保护会出现的故障以及对此的可视化分析方案
4.1 故障信息的产生原因
在电力系统运行中，继电保护装置启动或产生相关动作，会产生相对应的中间节点文件.des 动作记录文件，而故障信息文件的传输方式一般采用DL/T860 来描述。在实际应用过程中，还要描述装置内部保护逻辑的具体动作情况和用于可视化分析的保护逻辑图形，从而保证继电保护故障分析可视化的可靠性。因此，根据新一代智能变电站的运行情况来看，继电保护装置中的故障音波主要适用于初步故障分析，可以快速获知故障的大概情况，而中间节点文件较广泛的应用于对故障的详细分析。
4.2对事情发生的可视化分析
在继电保护故障可视化分析中，将故障音波分析与保护逻辑可视化分析功能相结合，通过对时间、中间节点文件、故障音波文件、故障简报等进行全面分析，可以清楚了解故障发生的过程，从而形象的再现故障发生过程，各种保护元件的动作逻辑和先后顺序，给极大保护装置不断完善提供可参考资料。一般情况下，图形绘制的风格可以由工作人员在基本图形定义中选定，而各中间节点的动作情况则需用高亮在图形中显示出来。由于每个图元保函一个属性STAT，用以表示该图元状态个数的属性，而图元内部对象包含属性STA，用以表示图形元素的当前状态，因此，在实际故障分析中，图元模板的内部对象可以根据显示的数值进行绘制，从而显示出不同的图形风格。为了简化故障分析流程，一般采用黑色线表示值为零，红色线表示它的值为一，以符合keyid3对值的要求，从而提高继电保护故障可视化分析的速率。
4.3互操作方法
继电保护变电站监控主机是主要绘图工具，其按照绘图规章制度进行，要确保图形内容将所有信息展示出来。保护逻辑图一般通过G语言作自描述，利用G图形处理通用工具综合应用服务器可以对其进行解析，由于在电力系统中，G语言属于图形描述语言之一，且具有标准性特点，所以在不同厂家之间可以实现互操作，但在实际工程中，由于厂家不同，在G语言操作习惯上也可能存在一定差异，下面对两种情况的互操作方式进行分析:一是若配合厂家使用同样的G语言，则能够实现直接配合，无需额外工作，同时能够确保故障分析显示风格的相同性。二是若配合厂家通过其他方式进行分析，对于此，可为其提供可视化故障分析的执行插件，只要通过简单调用就可以使用，不管工程中涉及到几种型号装置，均可以通过一个插件进行处理，不需要以装置型号为依据提供对应插件。同时，在可视化分析软件中，应将参数调用附加其中，通过.exe file 格式文件的运行，对对应波形进行调取。
结语
综上所述，对智能变电站继电保护故障可视化的分析，可以使电力设备使用率得到提升，电力系统故障几率降低，使变电站处于良好运行状态。本文对新一代智能变电站继电保护故障可视化分析方案进行分析，其中涉及到G语言及其相关解析工具的应用，可以实现保护逻辑图的自描述，可以解析保护逻辑图，并可视化回放分析保护逻辑图，其不仅使不同厂家互操作问题得到解决，同时使保护逻辑图不匹配现象得到有效处理，为变电站工作提供了便利条件，同时也为人们生活带来方便。由此观之，将继电保护障碍可视化方案应用到智能变电站的继电保护中有其合理性和可行性。
参考文献
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论文作者:黄海波,胡建兵
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/9
标签：变电站论文; 继电保护论文; 故障论文; 智能论文; 新一代论文; 逻辑论文; 图形论文; 《电力设备》2018年第24期论文;