可视化分析在智能变电站继电保护故障中的应用论文_吴朝花

可视化分析在智能变电站继电保护故障中的应用论文_吴朝花

摘要:继电保护装置可以实现很多功能,保护电网设备免受外界影响,还能够传输设备运行信息。新一代智能继电保护装置在线监测变电设备的运行情况,所以其能够快速发现其中存在的故障,并切除故障器件,在第一时间发出警报,给工作人员提供故障解决时间,避免故障范围扩大。但是,继电保护系统自身也会出现故障,这就会对智能变电站继电保护工作造成很大的影响,进而对电网的安全运行产生威胁。

关键词:可视化分析;智能变电站;继电保护故障;应用

1智能变电站及智能变电站继电保护的特点

1.1智能变电站的特点

智能变电站的特点主要体现在以下几个方面:一是实现了电力的相互转换和电力的远距离传输,保障了人们的日常用电;二是智能变电站的通讯线路主要通过光纤实现,因此在智能变电站的建设和维护中无法用常规的电万用表等设备进行检测,必须使用专业的智能站检测维护仪器;三是全面实现智能变电站设备的智能化。

1.2智能变电站继电保护的特点

继电保护是保证智能变电站安全运行的重要防线,其特点主要体现在以下两个方面:一是原来保护装置中的电流、电压模拟量被光数字信号取代或合并。但是要确保胯间隔数据与间隔传输数据保持同步性,才能达到保护装置的要求;二是通过使用GOOSE网络系统,信号通过网络传输到智能终端后采用跳闸的方式保护变电站的安全和稳定。

2智能变电站继电保护系统面临的问题

(1)继电保护系统安全性较低。智能变电站中的继电保护系统是一个较为复杂的系统,其中包含有很多电子装置,对行业工作人员来说是一个较为严峻的挑战,要实现对这些电子装置的合理利用并不是一件简单的事情,譬如时间同步装置和网络交换装置等,这些装置既是系统保护中面临的问题,也是保护工作中的重点。(2)管理效率较低。智能变电站继电保护涉及很多管理工作,对行业管理层来说也是一个挑战,但是结合我国智能变电站继电保护系统的实际建设情况来看,管理工作的效率不容乐观,在很多具体的管理工作中,并没有设立专职工作人员,自然也就很难提高管理工作的效率,再加上电力行业的技术设备较多,推进相关的管理工作显得尤为重要,对行业来说任重而道远。(3)工作人员素质较低。行业工作人员是智能变电站工作中的核心,工作人员的综合素质也会对智能变电站的工作效率产生重要的反作用,在我国的智能变电站行业中,工作人员的素质较低,不仅表现在专业技能和素养上,在综合素质上也是如此,这也是智能变电站发展的一大阻碍。

3可视化分析在智能变电站继电保护故障中的应用

继电保护装置在整个变电站中都具有非常重要的作用,能够确保整个电力系统的稳定性。可视化方案的应用优势,就在于线路或者是设备发生故障的时候,可以及时控制故障,并且减少故障影响的范围。基于此,运维人员就应该根据实际情况,制定一些合理化的方案来进行检修,确保系统的正常运行。

3.1建立信息保护系统

智能变电站在运行的过程中,一旦继电保护系统检测到故障,其就会在第一时间分析出故障的原因以及位置,为后期的解决方案提供真实、可靠的依据,并将每一个涉及故障的相关数据记录在案。例如故障波动的具体情况以及持续的时间等,可以以这些信息为依据来建立信息保护系统,并建立精密的故障可视化分析体系,最后再形成可视化的图表。将信息呈现在图表上,一方面可以使得信息一览无余,另一方面比较有利于相关技术人员的分析以及研究。

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3.2分析事故运行情况

变电站继电保护装置动作过程记录,其信息结构是非常重要的,可以利用逻辑关系来研究故障的具体状况,然后将事故的详细情况记录到重要的分析工具中。之后工作人员可以根据故障记录的时间来查找需要的信息,然后将信息进行综合处理,从而实现可视化,这时工作人员就能够根据这些可视化信息对继电保护组件进行正确的调整。如果信息是通过图形展现的话,工作人员应该进行相应的标注,方便理解。而这些标记的信息都必须根据标准来处理,标记一定要准确规范。每一个信息、属性都有自己的特殊符号和标记形式,不同的标记方法,其含义是不同的。

3.3建立逻辑图纸

继电保护装置的保护原理就是利用电路节点中的开关实现对电路的控制。因此在设计继电保护装置的时候,需要一张对电路整体设计的保护逻辑图,利用逻辑保护图可以找到继电保护装置的一些基础性错误。此外保护逻辑图还可以作为文件录入到继电保护装置的系统中去,这样通过电子设备扫描逻辑保护图,就能在屏幕上生成一体化视图,更加直观地显示继电保护装置元件之间的关系。

3.4故障信息判断

在变电站发生故障时,有可能系统获取的信息没有那么准确,这是因为电力系统是十分复杂的,变电站在运行的过程中也会遇到许许多多的问题,在这种情况下,变电站继电保护装置故障的可视化的分析可能达不到十分的准确。如果系统对于故障信息的判断出现了误差,这将会给电力企业带来十分严重的影响,这就需要电力企业要加大对变电站继电保护装置信息采集技术的研究力度,并将各种高科技融入进来,使得系统对于变电站继电保护装置故障的判断更为精准。

3.5实现集中控制

变电站可以对其中的设备和系统进行集中的控制。例如控制分析系统的运行顺序,一般是按照规定的流程来处理的,这样可以避免对下一个环节造成任何不好的影响。同时,在这种“一键式”的模式下,不仅可以提高企业整体的管理水平,而且还能优化人力资源。控制部门有时候只需要发布信息,系统就可以自动化去完成接下来的一系列工作。

4实例分析

为了验证基于可视化分析的智能变电站继电保护故障识别的有效性,以传统智能变电站继电保护故障装置作为比较对象,模拟不同的智能变电站电网复杂度,进行故障识别全面程度的对比实验,并将对比实验结果呈现在同一数据图表中进行分析。智能变电站中电网分区之间相连的若干线路为一个输电断面,一个输电断面的电网复杂度为1。在两台硬、软件配置完全相同的电脑上,安装实验用仿真系统,设置智能变电站电网复杂度为1-9;利用数据统计工具,得出继电保护故障识别全面程度对比曲线,如图1所示。电保护故障识别系统具有较高的有效性,并且随着智能变电站电网复杂度的增加,其故障识别的全面度有增不减,相比传统继电保护故障识别系统具有不可比拟的优势。

5结束语

智能变电站在国网供电中的应用优势,主要体现在智能化调节、在线分析等。针对不同的传输情况,维护人员也必须要了解和掌握变电站的运行特点,这样才能更加顺利的完整数据的收集与整理工作。可视化系统作为一种全新的检测方案,将其运用到继电保护故障中,不仅能解决诸多问题,还能减少员工的工作量,有助于电力系统的正常运行。

参考文献

[1]陈坤峰,孟浩.新一代智能变电站继电保护故障可视化分析方案[J].山东工业技术,2016,01:182.

[2]孟艳卿,安本迅,王飞,倪春雷,肖博文.关于新一代智能变电站继电保护故障可视化分析方案的探析[J].电子技术与软件工程,2016,11:247.

[3]许萍.新一代智能变电站继电保护故障可视化分析方案[J].建材与装饰,2017,40:196-197.

论文作者:吴朝花

论文发表刊物:《中国电业》2019年14期

论文发表时间:2019/11/15

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