摘 要：科学技术的发展使人类社会生活在不断的进步，特别是电力发展以来，从方方面面改变了人们的生产生活和工作。而现阶段相关技术人员将电力系统与计算机通信技术相联合，不仅提升了电力变电站系统的智能化与一体化，在方便管理的同时也为我国社会经济发展创造更好的效益。但是事物都具有两面性，在电力系统迅猛发展的同时难免会出现较多管理问题以及相关技术研究性问题，如果不进行及时的解决与调整，将会为电力系统的发展造成一定的滞后性。因此本文主要针对智能变电站继电保护检测和调试技术进行全面的分析。
关键词：智能变电站；继电保护；信息交互失效
前言：信息技术的发展带动了电力行业的发展，智能变电站在电力行业中的应用十分广泛。针对智能变电站存在的继电保护信息交互失效问题，学术界进行了较为丰富的研究，研究学者的研究内容主要集中于某一种影响因素，如过程层网络、物理通道以及二次安错优化等内容，很少有研究学者从整体角度入手，对其信息交互失效问题进行研究。笔者结合自身工作经验，从整体角度对信息交互失效进行分析，并指出其薄弱环节。
一、智能变电站继电保护信息交互失效模型分析
（一）信息交互失效问题分析
对于智能变电站而言，其继电保护信息失效问题主要是指继电保护装置的相关信息难以高效稳定地传输、信息发送方发送的信息为信息接收方不期望的内容、信息在传输过程中出现畸变等问题。根据智能变电站中的继电保护信息传输流程，导致信息交互失效问题出现的原因有过程层网络、虚拟连接关系、压板、报文判断以及信息异常这四个方面。基于此，可以明确信息交互失效问题出现的基本原因，涵盖网络环境、网卡故障、光纤断链、虚拟连接关系配置失误、软压板定值手误修改、守时原理或者对时原理有误等36种原因。根据上述四方面的内容，可以将罗列出具体的基本原因，并对其进行编号，设定为x1，x2，x3……x36，为信息交互失效模型的构建奠定基础[1]。
（二）信息交互失效模型构建
为了进一步明确智能变电站继电保护信息交互失效问题出现的原因，以及原因之间的逻辑关系。本文通过故障树分析方法，进行智能变电站继电保护信息交互失效模型的构建，将导致继电保护信息失效的基本原因设定为底事件；将继电保护信息失效设定为顶事件；将导致继电保护信息失效的间接与直接原因设定为中间事件。通过上述分析可知，信息交互失效问题主要分为信息交互不成功以及不期望信息交互这两种，将前者设定为T1，将后者设定为T2。根据信息交互失效问题，将其T1划分为A1和A2两部分，A1是指信息交互通道失效、A2是指继电保护信息异常；将T2划分为A3和A4两部分，A3是指存在不期望交互信息关系、A4是指异常信息处理失误。
在此基础上，对上述四种信息交互失效问题出现的原因进行分析，构建相应的故障树模型。将导致上述四种失效信息交互间接与直接原因设定为中间事件，分别用B、C、D表示。其中，过程网络异常（B1）以及虚拟连接关系错误（B2）将会导致A1；报文异常（C1）将会导致A2；虚拟连接关系错误（B2）以及软压板投退出错（B3）将会导致A3；带有错误健康状态信息导致报文出现异常（B4）、报文的判断机制或者无效报文处理失误，导致报文出现异常（B5）将会导致A4。上述内容为故障树模型的中间事件，以此类推，下一层故障树模型则为B1、B2、B3、B4、B5以及C1出现的原因。
二、智能变电站继电保护信息交互薄弱环节分析
（一）信息交互薄弱环节的分析方法
在上文中构建的信息交互失效模型中，结构重要度越大的失效原因，就越容易引发信息交互失效问题。因此，在进行信息交互薄弱环节的分析时，可以采用上文中构建的信息交互失效模型，对模型中结构重要度较大的内容进行分析，其对应的底事件就是信息交互薄弱环节。
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一般来说，结构重要度计算公式为：I（i）=Ig（i）|qi=1/2，其中，Ig（i）==P（qi=1，T）-P（qi=0，T）
其中，I（i）是指结构重要度的系数；Ig（i）是指概率重要度的系数；qi是指第i个底事件出现的概率；P（T）是指故障树顶事件出现的概率；P（qi=1，T）是指第i个底事件出现顶事件的概率；P（qi=0，T）是指第i个底事件不出现顶事件的概率[2]。
另外，如果故障树模型中的最小割集没有出现互斥现象，相关人员可以应用不交布尔代数法进行顶事件出现概率的计算，该方法主要是将所有最小割集的和转变为互不相交的布尔和，在此基础上进行概率的计算。建设一个故障树模型中含有{x1}、{x2，x3}以及{x3，x4}这三个最小割集，那么该故障树顶事件出现的概率计算公式为P（T）=P（x1）+P（x2x3x1’）+P（x3x4x1’x2’）。
在上述方法的指导下，笔者对上文构建的故障树进行结构重要度分析，分析结果显示：信息交互失效原因对信息交互不成功产生的影响有所差异，虚拟关系设置、采样通道出错等间接与直接原因，最容易导致信息交互不成功；对时原理有误、虚拟连接关系误修改等原因的影响次之；组网口抑制网络风暴失败的失效原因不会对信息交互不成功产生影响。因此，可以判断虚拟关系设置以及采样通道出错等原因对应的底事件为信息交互的薄弱环节。同时，信息交互失效原因对不期望信息交互产生的影响有所差异，应用的安全措施以及报文品质出错等间接与直接原因，最容易导致不期望信息交互；报文有效性判断失误、软压板误操作等原因的影响次之；过程层网络以及对时原理的影响非常小。因此，可以判断安全措施不足以及报文品质出错等原因对应的底事件为信息交互的薄弱环节。
（二）信息交互薄弱环节的提升策略
为了智能变电站继电保护信息交互的有效性与可靠性，电力企业需要采取相应的措施，加强信息交互薄弱环节，提高对信息交互过程的管控。一般来说，继电保护信息交互的管控主要有两种方法。（1）降低结构重要度较高底事件出现的概率，针对上文中提出的薄弱环节，从整体上提升信息交互过程的可靠性，比如开展操作票标准化建设、搭建安全稳定的网络连接关系以及实现全站虚端子自动关联等措施；（2）在结构重要度较高的底事件中增加“与”门（即增加底事件发生的条件），常见的措施有进行全站虚端子的可视化建设、搭建冗余网络、提高入网测试强度或者实现在线检验功能等。
另外，在实际的智能变电站继电保护信息传输过程中，信息交互不成功问题的出现会导致继电保护拒动失效；不期望信息交互的出现将会导致继电保护误动失效，上述两种失效问题对配电网产生的影响存在差异，电力企业制定的管控措施需要重点集中于影响程度较大的因素。技术人员需要从电网的实际状况入手，如果继电保护拒动失效造成的损失更大，则要对继电保护信息交互不成功故障树中存在的薄弱环节进行分析。反之，则要对不期望信息交互故障树进行分析，并采用相应的措施增强薄弱环节，保障智能变电站继电保护信息的有效传输[3]。
结论：综上所述，智能变电站在运行过程中，继电保护信息交互很容易受到影响，导致信息失效问题的出现。通过本文的分析可知，继电保护信息交互失效原因有基本原因、间接原因和直接原因等多种原因，技术人员可以根据具体的失效原因构建故障树模型，在此模型的基础上，明确信息交互薄弱环节，并采取相应的措施增强薄弱环节，避免其对继电保护信息传输产生负面影响。
参考文献：
[1]王志远.智能变电站继电保护典型缺陷的处理方法分析[J/OL].中国战略新兴产业.
[2]赵亚丽.智能变电站继电保护系统所面临的若干问题[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2018(11):140-141.
[3]闫冉,任奎.新一代智能变电站继电保护故障可视化方案探究[J].电子技术与软件工程,2018(21):210.
论文作者:杨东星 王娜
论文发表刊物:《中国电业》2019年10期
论文发表时间:2019/11/1
标签：信息论文; 继电保护论文; 变电站论文; 原因论文; 智能论文; 事件论文; 薄弱环节论文; 《中国电业》2019年10期论文;