关键词：智能变电站；继电保护故障；可视化研究
引言
如今，随着科技的不断发展，构建智能电网已经成为电力行业的整体趋势，而变电站是电网最重要的组成部分之一，为了提高输配电的质量，使得广大用户拥有更好的用电体验，相关工作人员就要加大对智能变电站继电保护的研究。近几年来，科学技术一直在不断的发展，也在推陈出新，电力企业在变电站继电保护技术方面也有了很大的突破，实现了智能变电站继电保护故障的可视化。本文主要研究智能变电站继电保护故障可视化分析。
1继电保护故障种类及定位
智能变电站继电保护故障可分为５大类，分别是高频保护、母差保护、距离保护、瓦斯保护及微机保护。高频保护包括相差高频保护和功率方向闭锁高频保护，相差高频保护是测量和比较被保护线路两侧电流的相位，采用输电线路载波通信方式传递；功率方向闭锁高频保护是比较被保护线路两侧功率的方向，规定功率方向由母线指向某线路为正，指向母线为负，线路内部故障，两侧功率方向都由母线指向线路，保护动作跳闸，信号传递方向相同。母差保护是对母线进行保护，母线之间带有母联和分段开关，在发生故障时，将故障的部分尽快切除，保证非故障部分正常运行。母差保护的原理是把母线看作一个节点，正常时总的流入电流和流出电流相等，当母线自身短路时，总的流入电流和流出电流就会出现“差值”，根据这个差值和流过母联（分段）开关的电流情况，可以判断故障点，跳开故障母线所有开关和母联（分段）开关，维持其他部分不中断运行。距离保护的原理是继电器根据故障点至保护安装地点之间的距离（或阻抗）来确定动作时间。瓦斯保护是变压器内部故障的主保护，确保出线变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障时，继电保护元件均能灵敏动作。微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向，具有高可靠性、高选择性、高灵敏度，微机保护装置硬件以微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通信接口等。根据智能变电站继电保护故障种类，结合继电保护故障识别模型可实现继电保护故障定位。
2智能变电站继电保护系统可靠性分析
为分析智能变电站继电保护系统可靠性，需要组建可靠性数学模型。组建模型的方法很多，蒙特卡罗模拟比较常见，主要是采用计算机实现控制元件的随机选用，可以对继电保护系统进行抽样检测，从而对失效的概率进行统计分析，然后再通过系统实现对可靠性的计算。该种建模方式并不适用于所有的智能变电站，特别电气元件复杂的电站系统。马尔柯夫模型用于复杂电站系统，会使模型变得更为繁杂，无法很好地解决问题。可靠性图框法可以实现复杂智能电站系统的数学模型建立，模型结构虽然简单，但可以实现对变电站系统电气元件相互逻辑关系的划分，计算较简单，结合智能电站过程层以及GOOSE报文结构，组建起继电保护可靠性模型。
3可视化分析在智能变电站继电保护故障应用
3.1建立逻辑图纸
智能变电站继电保护故障可视化分析最重要的作用就是在分析之后建立一个逻辑图形，然后再根据这些图形构建保护体系，通过这种形式构建的保护系统是最为有效的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变电站配置实际上是在电路不按揭的情况下通过有效的控制开关来运行的，在设计变电站时一定要搞清楚装置之间的逻辑关系，并以此为依据来设计图纸。设计合理的图纸能够对变电站的正常运行提供保障，也能根据图纸对出现的故障进行及时的修复。完善的逻辑图纸还可以借助多媒体将可视图直观的展示出来，这样一来工作人员能够对变电站的具体设置有一个直观的了解。
3.2可视化技术的运用
为提高智能变电站继电保护可靠性，需要对故障实现有效处理。虽然信息技术得到了巨大进步，但是很多继电保护装置的运行故障监测和处理还采用表格和数据方式。智能变电站引入可视化技术对继电保护装置进行监控是十分必要的，可以实时对继电保护装置运行情况，实现故障预警和运行数据采集。智能变电站运行时可能由于数据信息传输问题而引发故障，所以需要对通信系统错误信息进行全面、系统地排查，以保护继电保护装置。继电保护装置动作时，生成的中间节点文件和故障波形相符。继电保护装置产生运行故障时，需要对中间节点文件形成的数据信息进行准确采集，以全面分析故障，从而确定故障原因。为工程技术人员提供准确的排查记录信息，针对故障情况制定切实可行解决措施。
3.3加强安全措施
在智能变电站继电保护故障可视化系统工作的过程中，相关工作人员要对系统进行定期的检修，当系统出现问题时，工作人员要及时的发现问题，找到问题形成的原因，并及时的解决问题，只有系统能够正常运转，相关工作人员才能及时收集到更为准确的数据信息，电力企业才能给用户提供更为优质的供电服务。变电站一般都设置在户外，有的变电站设置在环境十分复杂的地区，这时变电站周围的环境就会对其产生较大的影响。可视化继电保护装置能够保障电网安全、稳定的工作，也能在第一时间解除故障，这对于电力企业以及用户来说都有着十分重要的意义。
3.4继电保护故障可视化识别
生成的故障信息主要包括动作情况简报文件、故障录波文件以及中间节点文件。继电保护中故障信息以ＤＬ／Ｔ８６０的方式传输，通过可视化分析能将故障信息转化成可视化的继电保护逻辑关系图。在生成的继电保护逻辑关系图中引入故障录波分析，将故障录波文件与时间一一对应，同时借助中间节点文件以及故障简报对发生的故障进行综合性分析，可以清晰准确地使得故障发生的全过程重现，重现继电保护功能的动作逻辑以及元件之间的先后动作顺序。可视化分析继电保护逻辑关系图时，将中间节点文件记录的相关节点在逻辑关系图中标高亮，确保每个图元都包含一个具体准确的ｓｔａｔｅ（状态）。继电保护逻辑关系图可以直观地表示出继电保护装置在启动时的一系列动作，实现继电保护具体故障的可视化分析。基于智能变电站继电保护故障识别模型，依托继电保护故障定位、继电保护故障可视化分析手段，可实现智能变电站继电保护故障识别。
结语
智能变电站在国网供电中的应用优势，主要体现在智能化调节、在线分析等。针对不同的传输情况，维护人员也必须要了解和掌握变电站的运行特点，这样才能更加顺利的完整数据的收集与整理工作。可视化系统作为一种全新的检测方案，将其运用到继电保护故障中，不仅能解决诸多问题，还能减少员工的工作量，有助于电力系统的正常运行。
参考文献
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论文作者:赵勇呓
论文发表刊物:《中国电业》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/11
标签：故障论文; 变电站论文; 继电保护论文; 智能论文; 系统论文; 母线论文; 逻辑论文; 《中国电业》2019年第16期论文;