摘 要：随着变电站中的预制舱快速增加，设备大量的投入使用，变电站预制舱设备的运行工况监视愈发重要。预制舱作为智能变电站的一个重要模块，需支持远程运维，以满足变电站无人值守的要求，而实现预制舱远程运维的技术手段之一是构建一套智能继电保护远程运维控制系统，实现视频监视、灯光控制等设备自动启停及远方实时监控、远程操作的功能。
关键词：继电保护；远程运维；技术应用
设备发生缺陷不能及时发现，不仅危及系统的安全运行，还会威胁到运行人员的人身安全。因此，如何提高巡视质量，保证设备安全健康运行，是目前各级管理部门急需解决的问题。随着集控站所辖子站中的预制舱快速增加，设备大量的投入使用，变电站预制舱设备的运行工况监视愈发重要。预制舱作为智能变电站的一个重要模块，利用现代计算机技术和现有自动化手段进行全方位的运行工况监视已是势在必行。因此，本文提出构建一套预制舱智能巡检系统，实现视频监视、火灾报警、灯光控制等设备自动启停及远方实时监控、远程操作的功能。
1继电保护系统状态
继电保护系统是指完成继电保护功能的所有硬件和软件装备，包括继电保护装置以及与装置相连的交流回路和直流回路。所谓继电保护状态是指继电保护系统完成预定保护功能的能力。已有研究依据继电保护系统工作的特点，普遍从继保装置的硬件、软件状态，回路状态，系统功能状态等方面进行状态空间的确立和分析。
1.1设备状态
设备状态通常包括继电保护装置的硬件状态和软件运行状态。设备状态不仅与设计水平、制造工艺、软件版本、元器件质量有密切联系，也与运行环境和维护水平有着很大关系。设备状态最基本的区分方式为投运、停运状态的区分方式。早期的文献中将停运状态细分为五种：(1)计划检修停运；(2)随机停运；(3)误动停运；(4)拒动停运；(5)无选择停运。其中(5)指的是保护失去选择性的不正确跳闸情况，现在大多将其归为误动停运类别。由于继电保护具有结构复杂，工作模式较多等特点，需要根据不同的分析目的进行状态划分。
1.2回路状态
继电保护系统的回路主要分为两个部分：通信回路和二次回路，其中通信回路拥有自检能力，二次回路难以进行自检并且难以进行监测，包括交流回路、直流回路和工作电源回路。通信回路对继电保护系统越来越重要，通信网络的自检能力对系统正确动作具有重要意义。二次回路具有分散的特点，需要工作人员进行巡检，如果出现故障没有及时解决，容易发生保护误动作。
2主站端技术方案
2.1技术方案独立系统模式
对于远方运维，主站侧可单独建立维护系统，也可利用现有调度主站进行延伸，两种模式各有利弊。因为目前变电站自动化子站主要与各级调度主站进行调控信息数据的交互，而调度业务与运维业务的应用主体不一致，所以可采用独立建设运维主站的方式。运维主站可架设在各级运维检修单位，利用调度数据网与各变电站建立独立的网络通道，专网专用，实现变电站自动化设备的远程运维。并采用调度主站延伸模式，利用现有各级调度自动化主站系统，将主站系统延伸至各运维中心，通过现有的主、子站交互网络通道，实现调控业务和运维业务的不同应用需求。
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2.2远动机远程运维技术
传统对远动机的运维方法有两种:一种是使用远动机面板上功能键实现对远动机基本参数设定，如对上IP/端口，重启链路/进程等，这种方法只能实现最基本的维护操作，一些高级功能则无法完成;另一种则是使用调试工作站或变电站后台系统连接到远动机的控制口，使用专用的调试工具/组态软件完成远动机的修改，这种方法虽然可以对远动机进行所有的维护操作，但是使用专用的调试工作站和工具完成，不能够完成远端运维。本文研究开发的运维系统则接入多个变电站的远动通信装置，并利用分布式技术使得平台具备多冗余、负载均衡和一主多备等特点。同时在不破坏二次安防策略的情况下利用已有的通信方式完成运维数据的上传下载。
3继电保护远程运维分析及应用
3.1继电保护设远程运维统计分析的继电保护风险评价
随着马尔科夫状态模型、故障树模型的普遍应用，许多学者建立了继电保护系统风险评价体系，定义保护系统误动率、拒动率、正确动作率、故障频率、可用度、失负荷风险等等指标来反映继电保护系统的可靠水平。用于分析的基础数据包括各个模块及其构成系统的测试、运行、停运、检修状态的原始记录，其来源主要有两种途径：一是收集客观的历史统计数据；二是从主观先验概率角度出发，以历史统计数据为基本参考值，结合当前的运行环境和方式，给出当前数据可能取值的范围。由于研究问题的角度不同，很多时候需要解决历史数据不全的缺陷。仿真方面，神经网络方法同样面临着学习样本不足的困境，而蒙特卡罗方法则突显出较强优势。
3.2基于继电保护运维技术的安全措施
当通过隐藏故障诊断等措施对继电保护装置状态进行运维技术，发现可能造成拒动或误动后果的保护装置后，可采取出口隔离或功能重组操作，特别是在采用具有数据共享功能的智能变电站和具有广域保护配置的情况下，保护功能的重构成为了可能。利用数字化变电站信息共享的优势，提出了提高数字化变电站保护系统可靠性的两种方案即SBPU(用于解决保护单元失效)和SB(用于解决互感器失效)两种方案。其中采用共享后备单元的方式实现了任意保护装置失效的后备，以此为基础构建了“站域后备”保护。这种方式的优点在于无须添加硬件设备，仅通过软件功能的调用和信号传递方向的改变即可实现对失效保护装置的功能替换。
结语
继电保护设备远程运维技术的发展，统筹了多方资源，形成常态、高效的管控新模式，实现了变电站二次设备远程监控、远程巡视、远程检修、远程诊断、远程指挥等功能，为解决专业人员配置与电网规模不断扩大的矛盾、加快电网异常及故障处理效率、优化变电站运维检修模式等方面发挥了积极的作用，大大提高了二次设备运维检修工作效率和调度应急处置水平，取得较好的经济和社会效益。下一步需继续深化应用大数据、物联网、移动互联网等信息技术，推动继电保护专业管理信息化水平进一步提升。开发信息化单兵装备，提高现场智能感知和作业能力，减轻现场检修工作压力，缩短检修停电时间。研究智能巡检技术，实时掌握设备运行状态，动态掌握设备健康水平。建立继电保护设备综合评价模型和量化指标体系，将保护设备远程管控系统与云平台相结合，全面提升继电保护设备运维管控水平，优化运维检修工作模式。
参考文献:
［1］吴凡．继电保护远程运维技术研究与应用［J］．才智，2011，11(17):57．
［2］刘咏枫．继电保护远程运维技术研究与应用［J］．科技传播，2015，31(20):71－72．
［3］肖小刚，钱榕．继电保护远程运维技术研究与应用［J］．华中电力，2000，13(6):10－12．
论文作者:杨鸿宏
论文发表刊物:《中国电业》2019年第9期
论文发表时间:2019/9/20
标签：变电站论文; 继电保护论文; 回路论文; 设备论文; 状态论文; 系统论文; 主站论文; 《中国电业》2019年第9期论文;