关键词：大数据技术；继电保护；应用
1 数据来源和数据特征
1.1 数据来源
1.1.1设备出厂数据
设备出厂数据是指通过制造厂家获取到的数据，由制造厂家根据各自的信息系统提供，随着设备的出厂，提交给电网运行和技术支撑单位。保护设备出厂时，在设备内部建模并写入设备的自描述信息，同时保护设备外部设置电子标签或二维码标签，携带设备识别代码信息。该代码类似于保护设备的“身份证”，一般由制造厂家代码（4位字母）+设备序列号组成。制造厂家建立与保护设备识别代码相关联的设备出厂描述信息，形成文本数据和数值。另外，制造厂家对家族性缺陷的定性分析、反措建议等也作为重要数据信息进行收集，数据格式包括文本、图形等。
1.1.2检测试验数据
电力行业及国家级继电保护检测机构对各类保护设备开展了动模试验、型式试验、专业检测等，针对各制造厂家不同型号的保护设备都有大量的检测数据。在检测中可获取设备在故障和异常下的动作数据、录波数据，并根据结构化要求，解析保护装置的型号、软件版本、智能电子设备能力描述（IEDCapabilityDescription，ICD）文件、校验码、功能、测试批次、测试结论等信息。专业检测通过后，公开发布合格产品的制造厂家、型号、类别、版本等数据。此部分数据主要来自于检测机构的信息系统，数据格式主要为文本、数字、录波文件等，以及在检测中收集的原始数据和最终报告。
1.1.3调控运行数据
目前，调控系统形成的继电保护数据有各单位的保护设备信息、运行信息、在线监视信息等，此部分数据来源于调度管理系统中的继电保护统计分析和状态检修模块，以及智能电网调度控制系统中的继电保护定值在线校核与分析、在线监视与分析等模块，数据类型有文本、数值、图片、录波数据等。
1）设备数据。国家电网公司利用调度管理系统的继电保护统计分析及运行管理模块，实现了220kV及以上电压等级保护设备信息的管理，并统一了制造厂家、电压等级、型号、版本、类别等，建立了设备描述标准数据模型。通过对数据开展核查，保证了数据质量，为统计分析和数据挖掘奠定了良好基础。此部分数据类型为文本和数值。
2）运行数据。运行数据包括保护设备发生异常、电网发生故障、运行巡视时保护设备发出或人工获取的数据，还包括一次设备的实测参数，以及根据实测参数和运行方式计算得到的继电保护整定定值、智能变电站内配置的变电站配置描述文件（SubstationConfigurationDescription，SCD）、配置过的智能电子设备描述文件（ConfiguredIEDDescription，CID）等各类运行相关文件。数据类型为文本、数值、图片、特定格式文件等。
3）在线实时数据。在线实时数据是指保护设备从变电站到调度端在线传输的信息，包括保护设备内部的告警、动作、模拟量、开关量、内部逻辑节点信息，以及保护设备和故障录波装置实时记录的录波文件。主要数据类型包括文本、数值、录波文件等。以一座智能变电站为例，在线实时保护告警信息、在线监测信息、状态变位信息、中间节点信息、动作息等，数据量约为50GB/天 站，截止2016年，国家电网公司110kV及以上电压等级智能站全网数据量约120TB/天。
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1.2 数据特征
1）数据多源融合。继电保护专业应用的数据来源于调度管理系统中的统计分析、状态检修模块，生产精益化管理系统PMS，智能电网调度控制系统中继电保护定值在线与校核、在线监视与分析模块，继电保护整定计算系统以及无线端应用软件APP等，还包括来自制造厂家的信息系统、检测机构信息系统的部分数据。数据多源化明显，且已有部分数据进行了融合。
2）结构化程度高。继电保护领域的各类数据规范化、结构化程度较高，通过建立离线数据标准模型和在线信息规范，统一了保护设备描述和输出信息的结构化内容，为数据分析奠定了良好的基础。继电保护工作与保护设备密切相关，与设备的制造厂家、型号、版本等对应，依托统一的设备描述标准数据模型关联每台设备的详细信息，各项工作都关联设备的基础信息。
3）异构数据逐步增多。获取的录波文件、SCD文件、ICD文件、图片、视频等异构数据的快速增长，对继电保护设备的描述信息更为丰富，对运行状态的监视更为准确和及时，此类数据具备进一步挖掘和分析应用的条件。
2、在继电保护中应用大数据技术的分析
2.1用于设备性能评估与故障问题处理
在继电保护设备运行的过程中，通过监测系统，可以获得设备运行的环境参数、动作运行是否准确等数据参数，工作人员通过系统平台获得这些数据后，依托大数据技术，即可对有关于设备性能的种类繁多的数据信息，进行自动化的综合分析，得出设备性能状态的评估报告，以便设备检修人员可以结合变电站的环境数据、一次设备的保护动作等数据信息，及时进行故障问题的查找与解决，有针对性的找出对继电保护装置进行保护的手段。
2.2用于继电保护设备缺陷的处理
设备在使用时，自身的性能不良，也会出现较多的运行故障问题。因此通过大数据技术手段，可以对设备的使用时间、型号等信息进行分析，以便通过上述数据信息分析得出设备的缺陷，进而结合固有缺陷，找出导致设备出现缺陷的原因，并对未来设备使用中，有着较大风险发生的故障进行预测，针对缺陷的严重程度，找出缺陷改造的方法，或者是缺陷问题预防的维护方法，使得设备可以正常运行。
2.3用于设备的实时监督管理
大数据技术，可以对继电保护设备的实际运行的全过程，进行动态化、透明的监管，对于离线的信息，可以通过采集系统，及时获取；对于实时的数据信息，则可以通过安装在保护装置上的接收器，迅速的传输出来，应用通信装置、互联网，实现采集。因此根据采集的所有信息，可以对设备现场运行、作业的信息进行透明化的管理与智能化的计算。根据得出的最佳参数，工作人员可以远程对保护设备的参数进行调整，以此使得设备在运行中，降低由于参数异常所致故障问题的发生率。
3、结束语
继电保护装置的应用，对于供电单位的供电系统运行的质量有着非常重要的意义，为了确保其可以有效运行，需要对设备运行有关的所有信息进行收集和保存，采用大数据技术进行相应的分析，以此使得工作人员可以及时的对设备质量进行保护，最终实现对供电的保护。
参考文献：
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[2]陈星田，熊小伏，齐晓光等.一种用于继电保护状态评价的大数据精简方法[J].中国电机工程学报，2015，（3）：538-548.
[3]许明仕.智能电网中的继电保护技术[J].电子世界，2016，（9）：127.
论文作者:韩涛
论文发表刊物:《中国电业》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/18
标签：数据论文; 设备论文; 在线论文; 继电保护论文; 信息论文; 技术论文; 文件论文; 《中国电业》2019年第14期论文;