智能变电站继电保护在线运维系统关键技术

摘要：变电站继电保护设备对保障电力系统的安全可靠运行起着决定性作用。在智能变电站技术条件下，继电保护设备大量采用数字化、网络化、智能化技术，使得传统的依赖人工定检的运维方式更加复杂和困难，实现状态检修已成为发展趋势。借助智能设备及运维系统自身的状态采集及评估能力，为继电保护运维人员提供检修决策的依据，实现按设备运行工况进行检修，能够准确定位故障，缩短停电检修时间，提高供电可靠性。

关键词：智能变电站;状态检修;状态监测

一、电力系统继电保护的概念

我国的继电保护装置的种类繁多，所以在设备的选择上应该综合的考虑电力系统情况，科学的选取保护设备，并且能够根据设备的功能性进行研究，保证设备能够适应继电保护任务，能够及时的对电力系统故障进行判断和警告。随着电力行业的快速发展，继电保护装置应该具有网路自动化的水平，以超高的灵敏能力应对突发状况，保证电力系统的安全性，同时，最大程度的降低系统故障发生率，发挥变电站运维技术的保护作用，合理的解决短裤问题，减少电力设备的损害程度。如今的网络技术、计算机技术和自动化技术正逐步被应用于电力系统中，将这些技术同步使用，使继电保护工作朝着智能化发展。单片机技术的应用，也提高了继电保护装置的准确性，给监控人员的监控和资料收集工作带来了很大的便利。实现了电力系统的网路控制调节功能。

二、设备的状态监测

变电站主要对装置故障信息、动作保护信息和系统状态信息进行保护与监控。其中。装置故障信息可以根据继电保护设备的运行工况进行反应，包括了设备自检、硬件运行状况、通信状况、外部回路自检等。但是传统的装置告警信息只能反映设备“正常”或“异常”的状态量信息，无法辨识设备状态的变化过程并起到预警作用。所以要求继电保护设备能够支持连续监测关键的模拟量信息，并能通过通信方式向监测系统输出这些模拟量。监测系统通过长期记录这些模拟量，可发现设备状态的变化规律，并结合设备损坏时的状态特征，实现基于这些状态信息的状态监测与检修。当前我国电网相关规定内容已经明确的定义了继电保护设备的模拟量，包括温度的实时监控、通道黄晓的监测和电压的监测，并且按照相关技术要求规范了设备的信息状态。

三、二次回路的状态监测

3.1物理链路状态建模

物理链条回路状态的监测，是实现智能变电站通信的重要网络环节，通过对站内控制层状态的评估，实现变电站网络的智能化发展。要实现物理链路状态监测，首先要能清晰地描述物理链路状态的模型。物理链路上涉及很多设备对象，如保护装置、合并单元、智能终端、交换机等，设备对象之间的通信又经过很多中间环节，如板卡、端口、线缆等。

3.2物理链路状态监测

运维技术通过交换机发出的警示信号快速的捕捉物理链条的故障异常信息。但是对于网络通信而言，大多数情况下发生通信告警的设备往往并不是真正发生通信故障的设备，所以常常需要在整个物理链路上搜索和定位故障设备。传统的做法就是人工排查物理链路，逐步定位到故障设备。对于智能变电站庞大复杂的通信网络，这种人工排查的方法费时费力，大幅延长了故障恢复时间。更为关键的问题是依靠这种人工排查的方法不一定能够消除通信故障，有时网线连接完好，网卡指示灯正常，但是收不到信号报文，网络通信仍然处于异常状态。此时就可以作用运维技术来判断网络状态，诊断故障的位置，并合理的进行故障原因的排查，给监测人员提供维修支持。

四、继电保护技术的发展趋势

4.1计算机化管理

近年来随着继电保护技术的不断进步，服务电力系统的功能更加的全面，满足了电力系统的发展要求。未来几年，我国继电保护技术主要向微机继电保护技术的方面发展。微机继电保护技术有以下3个特点：①实现继电保护性能升级，使其更加有效。其能实现故障分量保护和自动控制。②结构更加合理、能耗更低。③极具可靠性和灵活性，外部温度变化不会对数字元件造成干擾，能实现巡检和自检，既可以人为操作，也能够进行远距离控制。微机保护应用数学原理使继电保护性能和水平不断提高，加之近年来继电保护系统的电压水平不断提高，为其开拓了无限的发展应用空间。

4.2综合自动化管理

计算机网络背景下的电力系统继电保护工作，实现了电力保护的高效性和多样化发展特点。它在电力系统计算机网络上作为智能终端存在，能对电力系统运行过程中的详细故障信息进行获取，并将被保护元件信息和数据等传送到网络控制中心或终端。微机保护装置既能对继电保护功能进行全面实现，也能在无障碍的背景下实现信息测量、控制和数据通信等，并使其处于统一界面内，具有良好的应用效果。

4.3智能化管理

我国电力系统继电保护工作中网络技术的应用较为广泛，计算机网络技术给继电保护工作提出了更多创新性的发展原理和发展目标。在电力系统继电保护技术实践过程中，可以将各种人工智能技术进行同步结合和应用，增加了继电保护工作的安全性和有效性，实现了电力系统的正常运行，解决了系统运行过程中存在的故障问题，为人们的生产生活提供了更稳定的用电环境。

五、结束语

传统的检修安措方式中存在着人工模板开检修安措票的难度大，易导致误操作，效率低，检修安措票的管理存在缺陷等问题，可能导致安全事故，为在智能变电站检修过程中，最大限度上避免这一系列问题带来的不良影响，提高工作效率，保证检修安全措施的有效性，有必要通过智能化的手段，利用信息技术为相关工作人员的操作提供帮助，减轻操作人员的负担，便于操作人员能够在最短的时间内做出最正确的选择进行有效操作，避免事故的产生或者在尽可能降低事故可能带来的损失，针对传统检修工作方式落后、管理水平低、检修制度不完善、检修人员综合素质差等一系列问题，以落实安全为基础，以效益为中心为原则，保证智能变电站继电保护在线运维系统安全运行。

参考文献：

[1]叶远波，孙月琴，黄太贵，等.智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术[J].电力系统保护与控制，2016（20）：148-153.

[2]杨民凯，武光升，徐庆忠.智能变电站继电保护系统可靠性研究[J].环球市场，2016（15）：141.

（作者单位：国网江苏省电力公司常州分公司）

作者简介：胡祝龙（1987.4.7-）;性别：男;籍贯：江苏徐州;名族：汉;学历：研究生;职称：工程师;职务：变电值班员;研究方向：变电运行、智能变电站。