摘要：加强对变电站故障情况的研究，不仅可以很好地满足智能化变电站继电保护的需要，也可以维护智能变电站的稳定运行。对于继电保护中存在的故障问题，相关人员应该采取合适的方式去处理。分析出适合的方案来实现故障问题的可视化，一方面可以及时地发现故障；另一方面可以安排工作人员进行有效地维修与处理，避免造成不必要的损失。本文在介绍智能变电站继电保护故障可视化研究的同时，也介绍了继电保护故障分析中存在的问题、信息化处理流程等问题。
关键词：智能变电站；继电保护；故障
引言
继电保护装置在变电站的运行系统中发挥着非常重要的作用，电力系统能够安全稳定的运行，与良好的继电保护装置息息相关。只有根据实际情况来制定合理措施，才能有效地强化对变电站运行系统的管理，并且很快地使变电站实现智能化。管理部门应该高度重视继电保护中的故障问题，只有及时去处理这些故障，才能有效地避免系统故障带来的损失。因此，加强对变电站继电保护故障问题的研究，对于降低损失，提高继电保护效果有着重要作用。
1继电保护相关概念简述
继电保护的作用就是在最小范围和最短时间内，将发生故障或出现运转异常的设备或回路从电力系统中进行隔离，将其与电力系统进行断连；或者发出警报提醒相关工作人员手动断开相关设备，将相关设备或回路的故障毁损降至最低，最大程度减小其对变电站输配电力工作的影响。继电保护装置主要是通过对相关设备和回路进行数据采集、工况分析，以分析判断其运行状态，其标准是电力系统发生故障前后各项物理量的波动值。一般来说，电力系统在产生故障时会在四个物理量上出现具体表征，分别是电压与电流相位角改变、测量阻抗产生差异、电流增大以及电压减小。继电保护装置对于变电站安全稳定运行，科学合理进行电力配送均有重大意义，因此在设计上应该保证灵敏度、速动性、选择性和可靠性这四个基本要求。
2智能变电站继电保护配置现状
实现新一代智能化的变电站需要分析它的结构，根据它的结构采取措施进行处理，这样可以提高继电保护的效率。智能变电站的设备层主要是实现电能的处理工作，合理分配电能，进行电能的转换和运输，利用设备监控电能的使用情况。变电站的间隔层可以利用装置实现对设备的管理和控制，实现设备数据的传输。站控层具有很多的系统，运用系统监控变电站的运行情况，实现信息和数据的收集和整理工作。
智能化系统的建设具有很多的优点，使得变电站可以根据系统辨别系统运行情况，发现设备出现问题可以及时向工作人员反馈，并及时控制故障波及的范围。这样可以尽可能降低系统故障造成的损失，为维修人员尽可能争取维修的时间，也可以延长设备的使用时间。可是很多企业没有重视新一代智能变电站的建设工作，没有重视对它的投资和技术的发展。需要分析当前的情况，重视变电站的发展和建设。根据智能变电站继电保护配置情况，采取合理的方案进行处理。
3继电保护相关异常故障分析
继电保护由于其自身特点，异常故障的情况种类较多，具体来说，主要包括了距离保护、微机保护、高频保护、母差保护和瓦斯保护等类别。距离保护主要是在负荷电流超出额定范围、助磁电流与标准值存在偏差、三相电压回路断线或PT运行退出等情况下进行；微机保护主要是在告警插件信号灯不亮、CPU产生故障、总警告灯亮起、打印显示CPU×ERR等情况下进行；高频保护主要是在直流电源突然消失、通道试验定期参数与标准不符、通道异常信号复归无效或装置故障等情况下进行；母差保护主要是在不平衡电流不为零、直流电压突然消失和交流断线等情况下进行的；瓦斯保护则主要是在清理吸湿器、潜油泵和冷油器检修过程、变压器加滤油和换硅胶的过程等情况下进行的。
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4继电保护故障的可视化研究
4.1利用逻辑关系图进行故障可视化分析
继电保护逻辑关系图是故障可视化的关键环节，在其可视化功能中引入故障录波分析，在时间框架下，根据继电保护装置内部记录的动作情况简报、中间节点实时文件和故障录波记录文件，对相关故障进行综合分析。这样就可以将故障产生过程中各个功能元件的动作逻辑以及逻辑先后顺序清晰准确地进行再现。在继电保护逻辑关系图中，实现可视化时可在逻辑图中用高亮表示中间节点实时文件所记录的系统动作详情，其图形具体绘制风格需要在基本图元中进行具体定义。在继电保护逻辑关系图中，每层图元都含有一个state，详细表示对应图元的具体属性。在图元内部存在sta属性的对象，其可以标示对应图元的所属状态，同时还可以标示所有图元对象。对应的图元内部对象可以在图元模板中根据sta值条件进行绘制，所以图形的最终形态根据sta值的差异而在显示风格上体现出来。一般来说，只结合keyid3的数据进行连接线进行绘制，用黑色线代表sta值为0，红色线代表sta值为1，可以有效简化图形。
4.2故障信息自动生成
继电保护装置在进行保护工作的过程中，在电力系统进行各种动作时，会实时记录这些动作的详情并生成相关文件，主要有动作情况简报、中间节点实时文件和故障录波记录文件。中间节点实时文件和故障录波记录文件在继电保护装置的每一次动作中，记录时间是完全同步的。但是两者从记录内容上来说具有一定的从属关系，故障录波记录文件主要记录了电力系统某次动作的基本概要信息，而中间节点实时文件在包含故障录波记录文件的基础上，还包含了继电保护装置内部的各种逻辑保护程序对电力系统刺激而产生的动作信息，以及将故障进行可视化的逻辑关系图。不仅如此，故障录波记录文件所记录的相关信息只是用于对故障进行初步分析，而中间节点实时文件所记录的信息能够被用于对故障进行深层次的分析处理。所以，要实现继电故障的可视化，就应该通过中间节点实时文件所形成的逻辑关系图来构建故障模型，将故障可视化以便分析处理。
5应用分析
继电保护采用逻辑分析模式分析系统中的故障情况，利用系统把故障的信息利用不同的文件格式记录下来，方便分析和研究，把掌握的资料录入到可视化的系统模块中，可以自动生成需要的文件和信息。利用软件编辑逻辑结构，形成逻辑图形的资料，这样可以保证系统中的资料安全。把信息分析出来，然后根据信息制定合理的方案，有利于实现故障处理。继电保护装置在启动中会把系统中出现的故障信息分别记录到不同的文件中，把故障的信号通知给主要的管理系统，故障录波器、综合服务器等设备接收的反馈的信息，对接收的信息进行可视化的分析，利用技术和系统把故障可视化，方便研究人员分析，制定解决方案。这种方法具有很多好处，可以帮助新一代智能变电站继电保护处理故障问题，降低变电站在实际的运行中遭受的损失。
6结语
实现智能变电站继电保护，需要及时处理继电保护装置故障问题，降低智能变电站遭受的损失。继电保护故障可视化的根本意义在于将电力系统中各种难以辨识的故障及异常，通过实际模型反映出来。利用系统分析故障可视化。根据掌握的信息分析保护装置逻辑图形，了解故障情况，采取措施进行处理，提高保护装置的性能，最大程度降低意外事故，提升智能变电站的安全性，维持变电站的正常运行。
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论文作者:季冰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/26
标签：故障论文; 变电站论文; 继电保护论文; 文件论文; 智能论文; 逻辑论文; 保护装置论文; 《电力设备》2017年第5期论文;