智能站设计在继电保护中的分析

王瑞丽

摘要：变电站设备结构日趋复杂，发生缺陷的位置、时间的不确定性，现阶段对电网故障进行事后分析以手动分析为主，缺乏将大量历史录波数据综合分析的手段。针对电网中多个变电站的历史录波数据，提出一种基于SVM分类技术的故障原因诊断方法，利用历史上收集的故障录波数据，自动探索大量录波数据中的规律与模式，并形成诊断模型，建设变电站继电保护分析平台，结合实时录波数据，对电网故障原因进行在线判定，以确定故障位置以及发生的类型。

关键词：智能站;设计;继电保护;

引言

随着国家电网公司确立以“三型两网、世界一流”为新战略的核心任务，泛在电力物联网将提供物理基础，推动传统业务提质增效并衍生新业务新业态新商业模式，这种新变化展现出“智能业务”的特征，核心就是数据和智能的驱动。变电站设备结构复杂化，发生缺陷的位置、时间的不确定性，导致故障发生后检修人员无法对事故原因作出快速判断，同时告警众多，故障排查定位困难，潜在风险缺乏有效辨识手段，导致问题出现时无法及时处理。因此，提出变电站继电保护分析平台，以确保电网能安全、稳定、高效、经济的运行。

1变电站继电保护分析

1.1数据采集处理分析

平台通过站端故障录波器采集[2]保护运行数据，如：实时电流电压及动作信息;通过保护子站系统采集录波文件;同时收集装置信息及定值、压板投入等信息进行核实比对;将这些数据通过数据缓冲区、数据仓库、数据集市进行数据存储和预处理[1]。

2确定智能站继电保护状态检修策略

2.1模型计算精度

模糊评价模型主要使用了模糊数学理论，在判断中会受到经验导向的作用，主观性较强，极其容易接收专家经验的不良影响，结果有时会出现较大偏差。但是，比例失效模型是基于統计学原理的模型，模型中使用了大量的历史客观数据。基于这些历史数据的数据分析产生的结果具有较强的客观性和可靠性，不像模糊评价模型一样受到专家经验的不良影响，精度较高。

2.2关键技术及实现

2.2.1数据选择与抽取数据抽取步骤根据从与应用端的保信软件系统的历史录波数据库中，取到原始的录波数据，并取得录波数据相关的信息，包括录波来源线路、厂站、时间、事后确认数据，而对于实时部分，则从保护装置取得定时或条件触发的录波数据。

2.2.2数据预处理与规范化a.数据质量检查对数据样本进行探索分析，对关键字缺失的数据进行筛除，根据算法对数据质量的要求，对原始数据进行判定，筛除质量较低的原始样本。

2.2.3特征提取因为原始数据为生数据，在进行模型训练前，需要将生数据转换为熟数据即特征数据。本方法引用小波分析技术，提取录波信号在各频率波段中的特征，采用多尺度的空间能量分布的分析方法对信号进行频带分析，再分别计算所得的各个频带的能量作为特征向量，完成从原始信号到特征向量数据的变换[2]。

2.3注重培训与强化检修能力

首先，电力企业应树立培训理念，建设培训制度，制定培训计划，落实好培训工作。为了强化培训效果，电力企业应把理论知识培训以及技能培训结合，利用多媒体视频培训模式、现场指导以及知识竞赛模式开展培训，保障培训的灵活性，激发工作人员参与和学习的积极性。由于继电保护设备故障检修工作具有一定难度，企业也要侧重对工作人员专项技能的培训，在培训后进行考核测试，利于企业了解维修团队综合实力，了解其工作强项以及不足，更加针对性地开展培训活动。最后，企业也要落实好人力资源管理工作，建设奖惩制度，对表现好的工作人员给予其物质奖励和精神奖励，激发其工作热情，全身心地投入到维修工作中。也可利用奖惩制度约束工作人员偷懒行为、工作态度不端正问题，使其认知到企业对此项工作重视度。

2.4安装调试管理

在综合自动化变电站建设中，继电保护涉及测量表计、直流系统、后台监控等设备。因此必须在调试阶段内，明确继电保护与这些设备间的责任界限与分工，相互配合协调;做好基础数据的录入，系统数据库的建立以及对各设备进行联合调试等等工作。对于继电保护装置的新安装校验，必须对装置加入额定电压，模拟系统可能发生的各种故障，做装置的整组模拟、传动试验，确保装置各条逻辑回路的正确性得到验证。微机保护功能先进，但这并不就意味着微机装置工作可靠性大、安全系数高。保证继电保护及自动化装置的背板、端予排、压板、插头的接线牢固，做好光缆、网络线[3]。

2.5建立故障处理系统，提升技术人员的能力

随着配电网络运营管理的快速发展，并且不断地引进一些国际的技术，包括新材料、设备以及技术等，为了确保可以及时收集电力网络在运行过程中的实际数据并对相关缺陷以及故障进行及时的处理和解决，这就需要电力企业在电网中建立继电保护装置运行故障管理平台，实时监测二次回路装置的动作，并加强相关管理人员的能力提升，对管理人员进行一定的技术培训，使其可以熟练地掌握继电保护装置的使用方法，并且在学习完成以后可以采用考核的方式，设置一定的奖惩机制，从而不断地提升相关工作人员的能力水平，强化对突发状况的处理能力，减少故障损失。

2.6继电保护二次回路装置的检查继电保护

装置的应用能够更好的保证电力系统的正常运行，所以加大对其的保护力度尤为重要的。尤其是对其中涉及的差动保护装置，因其很容易受到各方面因素的影响，故而应加强对其的管理和控制，减少问题的发生，下面将具体分析。其一，互感器的负荷检修。在互感器使用中长期处在超负荷的状态下，不仅会导致其自身性能丧失，还会缩减设备使用寿命，带来较多的不良影响。所以需要对互感器设备进行定期的检修和负荷控制，延长互感器的使用寿命。同时其还能够优化差动保护性能，实现电流的合理控制。其二，互感器质量检查。互感器质量对于提升电力系统保护效果有着重要作用，所以在选择互感器时，要结合电力系统需求严格控制器质量标准。比如，在对继电保护装置测量完成后，如果发现电流超标，则可以选择一些小气隙的互感器设备，这样不仅能够将剩磁问题完全解决，还可最大限度地实现磁饱和。其三，电流互感器的选择。电流互感器要根据电力系统以及差动保护装置的型号要求予以合理选择，一般使用的电流互感器级别在等级10、系数10或者系数15左右。当短路稳态电流发生时，电流值封顶，这时需要将二次负荷误差稳定在10%以内，以减少问题的发生[4]。

结束语

变电站检修继电保护设备常见问题包括忽略工作人员培训，未及时引进新型技术，检修维护制度不够完善，未明确故障类型以及故障点等问题，导致检修工作效率低下。对此，为了有效解决变电站检修继电保护设备的问题，企业应立足于实际，做好变电站检修继电保护设备维修管理工作，在实际工作期间要求工作人员，利用置换方法、回路拆除方法以及对比方法，优先明确故障的种类以及故障点。其次，也要注重培训工作，利用多媒体视频培训模式、现场指导以及知识竞赛模式开展培训活动，强化工作人员检修能力，提高其理论知识水平以及维修技能，发挥人力资源最大优势。最后，也要引进新型科学技术，健全检查和维修制度，强化监督管理力度，提高设备检修的水平。

参考文献：

[1]刘杜.智能变电站继电保护状态检修策略研究[J].电气开关，2020，58（01）：94-95+99.

[2]余小宇.探析继电保护在自动化变电站中的运行及维护[J].科学技术创新，2020（04）：189-190.

[3]韦强强.电力系统中智能变电站继电保护技术分析[J].通讯世界，2020，27（01）：224-225.

[4]舒诗雄.220kV智能变电站继电保护的运行维护[J].通信电源技术，2020，37（02）：238-239.