（国网甘肃省电力公司甘南供电公司）
摘要：在智能电网的组成中，变电站具有非常重要的作用，不仅可以确保整个系统的安全性与稳定性，还能为继电保护故障诊断提供一些数据上的支持。相关人员应该及时了解变电站的运行情况，然后针对不同的情况进行合理化的传输和转换，确保变电站数据传输工作的顺利进行。基于此，本文首先分析了智能变电站继电保护隐藏故障诊断方式，接着结合一些实例，探讨了继电保护系统的重构方法，以期为相关人员提供一定的参考。
关键词：智能变电站；继电保护隐藏故障；系统重构
随着社会的发展，现代社会无论是在生活，还是在生产方面，对于能源的需求量都开始增加。国家电网是社会能源网络的重点部分，当电网结构愈加复杂化的时候，人们对于电网的安全性和可靠性也提出了更高的要求。智能变电站的存在，具备可视化、数字化的特点，可以为机电保护中系统的诊断提供一些有用的数据支持。但是从近几年的发展来看，继电保护装置中经常出现一些隐藏性的故障，因此，相关人员非常有必要加强对此的重视程度，积极探索出一些有效的解决方法。
一、智能变电站继电保护隐藏故障诊断
（一）静态隐藏故障监测
继电保护是整个电网运行中最为重要的一部分，一些隐藏性的故障很有可能引发严重的电力故障。从相关调查中可以发现，系统软硬件中都可能存在着一些故障，这些是在电力系统正常运行中难以发现的。所以，相关人员就可以选择采用静态隐藏故障监测的方式。
对于电力系统而言，保护装置在输入相关数据的时候，具备一定的相关性，这时候就可以将其看作是参考的标准。就以变压器和发电机为例，在进行数据采样的时候，隐藏故障主要存在于电气设备中，于是在整个监测的过程中，测量时就必须要同步的更新一些实时的数据，确定故障诊断的准确性。还有一个是监测回路中故障的分析，测量回路的组成部分包含了多路模拟开关、变送器、PT等，于是在整个测量回路中，如若任何一个出现故障，都会影响到继电保护装置对于电网准确信息的获取质量，这时候就容易出现错误的判断。
（二）动态隐藏故障监测
继电保护系统中，电气接线中相邻元件保护装置的功能往往是相互补充的，不同保护装置中获取的测量信息之间也存在着一定的差异性。这时候相关人员就可以将其看作是一种逻辑判断的依据，明确各个保护装置故障判断中的差别，然后针对不同的动作，确保基点保护装置之间具有一定的可选择性。面对同一个故障信息的时候，保护装置测量值之间也存在着一些相关性，而且这种相关性和继电保护装置的原理之间也有着一种密不可分的关系。在受到不同电路结构的影响下，就可以将其看作是依据，用于实现对继电保护中隐藏故障的诊断。在分析和处理继电保护装置采集故障数据的时候，故障一般会涉及到计算元件和测量回路，这些元件可以有效避免计算测量环节隐藏故障的发生，用于保证整个装置的稳定运行。
二、智能变电站继电保护故障系统的重构方法
（一）系统重构准则
对现阶段继电保护系统而言，最为主要的是分析其中存在的各项问题，然后通过增加信号传感的方式，用于改善继电保护对于故障的感知能力，这样才能得到一个更加可靠和稳定的保护。对于实效继电保护系统的重构，首要任务就是保证重构以后保护系统在功能上的完整性。例如，在硬件结构方面，就可以将其划分成为通信系统与硬件系统两个不同的部分，在功能结构上，继电保护系统可以分为测量比较软件、执行元件等。因此，重构的完整性不仅要包含物理上的完整，也应该将功能上的完整涵盖在内。
其次，还应该具备快速性的准则，智能变电站在继电保护失效的状态下运行，在发生故障的时候，不能及时且准确的切断故障源，就非常容易造成大范围的停电故障。因此，必须要确保整个重构的快速性，在检测到保护失效后，最好是能够快速的搜索到一些可靠且完备的重构方案，用于确保整个变电站的安全性。最后，系统重构还应该具备一个经济性的准确，主要体现在两个方面，一个是继电保护系统的重构不应该花费过多的成本，最好是在不改变原本电网结构的基础上去实行，而且还要确保整个重构的简单与便捷性。另一方面，重构的方案尽量多样化，在满足可靠性、完整性的基础上，以最小的改动去得到一个最大化的效果。
（二）系统重构模型
按照继电保护系统的基本准则，可以将传统化的保护系统划分为多个不同的功能元件，如图1则是继电保护系统重构模型，其中包含了协调决策层、状态检测层和功能元件层。许多变电站中继电保护元件的集合一般都可以将其定义重构所需要的元件层。状态检测和重构决策层一般是由信息采集和分析决策计算机所构成的，主要是完成对各个继电保护元件的状态信息采集，按照所收集的信息进行状态诊断。然后由此去确定故障中的异常元件，最后将重构命令下达给各个功能元件，而且还可以按照电网的实际情况，设置多个区域决策处理中心。
图1
通常情况下，区域决策中心的计算机一般都会满足该区域中继电保护重构决策的相关要求，如果涉及到跨区域信息的时候，便可以利用决策层的计算机来开展信息交换，以及进行相应的协调工作。例如，任意元件可以找到其替代元件，当检测到原本元件失效时，便可以通过协调决策层来进行相应的分析，由重构执行层来实现对元件的替代工作，达到保护系统重构的目的。
（三）重构实例——“广域保护实施通信系统”
广域保护是电力系统网络通信、多点信息综合判断的一种方式，对于电力系统安全、稳定运行具有非常重要的作用。广域保护实施通信系统一般是由调度中心的以太网交换机、核心路由器等构成的，中心站、网络交换设备等构成了一个网络单元，调度中心是广域保护系统中的协议决策层。调度中心通过数据通信网络和各个通信子站进行信息上的交换，安装在电力系统中的不同位置，这样不仅可以获得一些安装点的具体信息，还能通过网络去获得其他通信子站上的信息，用于确保整个广域保护的可靠性。
广域保护信息传输的实效性也是整个系统保护的核心问题，如果通信网络单元失效就会影响到整个广域保护的传输效果，严重时，甚至会出现跳闸或是大范围停电故障。基于智能电网的重构理念，完善广域保护快速重构也是一项必不可少的手段。而在具体实践的过程中，应该将电流差保护系统分为智能保护装置和信号通道两个不同的部分，将信号通道定义为元件T、T、T，这是分别属于3条输电线路的保护装置，如若其中某一个元件在失效以后，那么这个线路的差动保护功能也会开始失效。于是在重构方法上，就可以转换信息交换设备，假设检测到T失效，那么保护信息就可以通过其余通道去进行传输，当有多个路径可以选择的时候，也能按照具体的优化方式去进行合理化的调整。
结束语：
智能变电站在不断地发展，电力系统中的继电程序也开始向着智能化和自动化的方向发展，用于完善程序内容的设计与优化。智能变电站的应用在某种程度上也为继电保护装置故障诊断和系统重构提供了更为丰富的数据支持，加大了对继电保护装置的开发力度，确保这个电网保护的高效率运行，对提高居民生活质量具有积极的作用。
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论文作者:舒朝江
论文发表刊物:《河南电力》2018年23期
论文发表时间:2019/7/15
标签：重构论文; 故障论文; 变电站论文; 继电保护论文; 系统论文; 元件论文; 智能论文; 《河南电力》2018年23期论文;