继电保护可视化逻辑模型的建模研究

石波 孙若峰

摘要：传统继电保护可视化逻辑模型的预警时间较长，导致继电保护效果较差。因此针对继电保护可视化逻辑模型的建模展开研究。提取电网的结构特征，保证后续研究的逻辑性;分析继电保护的可视化故障，提出相应的解决方案;构建继电保护的可视化逻辑模型，缩短继电保护的预警时间。采用仿真实验的方式，验证新模型的预警时间更短，继电保护效果更佳，极具推广价值。

关键词：继电保护;可视化;逻辑模型;建模研究;

中图分类号：TM77 文献标识码：A

0引言

现如今，我国正处于信息化时代，网络技术、智能化技术成为继电保护优化的源泉。继电保护装置具有特殊性，通过直接操作的培训方式，不能培养出员工对各类继电保护故障的判断能力[1]。传统继电保护培训方式普遍采用二维的方式，通过了解和学习电气设备的结构形式、工作原理，进行物理性质的研究培训。此种方式会受到样机的数量、设备型号、训练场地、环境等因素的限制，不能准确地掌握继电保护的内部逻辑、保护定值、保护事件、保护装置输入输出端子、保护液晶屏显示、面板灯的原理与机制[2]。基于此，本文构建继电保护可视化逻辑模型，旨在为电力设备提供有效地保护，为电力行业的发展创造条件。

1继电保护可视化逻辑模型的建模设计

1.1提取电网结构特征

电网继电保护是一个复杂的网络环境，包含各种电力设备的型号，需要按照不同的保护原理，进行不同功能单独建模。将电网中各个设备需要保护的若干个参数，做成外部与内部可视化的形式，根据实际情况细分为电网输入、输出、系数等三种类型，输入、输出是与电网的外部发生关联，可以进行信息交换;系数是设备本身存在的功能模块[3]。其中，设备内部需要一个功能对应一个模块，一个模块具有若干个输入、输出、系数[4]。因此，继电保护的可视化逻辑是一个相对较复杂的流程。本文通过简化复杂流程，将实际设备保护分为多个模块，可以最大限度地提高模型的重复使用率。

1.2构建继电保护可视化逻辑模型

本文构建的模型可以用于技术人员对保护原理的学习，通过直观地进行动作流程分析以及功能模块动作分析，可以有效地避免因技术人员技能不足或对保护设备不了解造成的误操作[5]。因此，本文以可视化为标准，构建出几点保护可视化逻辑模型，模型表达式如下所示：

式（1-2）中，relay（M1，M2）为模型标准坐标;Abscissa（m1，m2）为继电保护设备的模型坐标;m1、m2分别为设备的横坐标与纵坐标;relay（Mn1，Mn2，Mn3）为可视化模型的标准坐标;Abscissa（mn1，mn2，mn3）为继电保护设备的可视化模型坐标;mn1、mn2、mn3为可视化模型中的横坐标与纵坐标。本文将二维模型转化为三维的可视化模型，通过三维模型的方式，将线路保护、母线保护、变压器保护、电流保护、相间距离保护、接地距离保护等保护方式进行优化，通过可视化的方式，全方位地分析电网设备的保护形式[6]。最大限度地完善继电保護的流程，从而缩短继电保护的预警时间。

2实验分析

为了验证本文设计的模型是否具有实效性，本文搭建仿真平台，对上述模型进行实验分析，并将传统继电保护可视化逻辑模型与本文设计的继电保护可视化逻辑模型进行对比，具体实验过程及结果如下所示。

2.1实验过程

本文将继电保护状态进行分类，当继电保护正常运行时，可视化逻辑模型的信息提示呈绿色;当继电保护异常运行时，可视化逻辑模型的信息提示呈黄色;当继电保护校核正确时，可视化逻辑模型的信息提示呈蓝色;当继电保护校核失误时，可视化逻辑模型的信息提示呈红色。当提示灯为黄色与红色时，需要及时对其进行维护，保证继电保护实时运行。

2.2实验结果

在上述实验环境下，将传统继电保护可视化逻辑模型与本文设计的继电保护可视化逻辑模型进行对比，实验结果如下表1所示。

如表1所示，在相同的实验条件下，传统继电保护可视化逻辑模型的预警时间较长，均在1s以上。其中，线路保护的预警时间最短，为1.452s;接地距离保护的预警时间最长，为1.936s，预警时间较长会影响继电保护效果，造成较大的危害;而本文设计的继电保护可视化逻辑模型的预警时间较短，均在0.2s以内。其中，线路保护的预警时间最短，为0.145s;接地距离保护的预警时间最长，为0.193s，继电保护效果较好，不容易造成较大的危害，符合本文研究目的。

结束语

近年来，电力成为人们生活必需品，为人们的生活提供了明亮的条件。继电保护是电力系统的重要组成部分，通过继电保护，可以保证电网的稳定运行，因此，继电保护可视化研究至关重要。基于此，本文构建出继电保护可视化逻辑模型，旨在缩短继电保护的可视化预警时间，为电力事业的发展提供建议。

参考文献

[1].李远，李虹，杨经超，等.一种高度集成智能变电站二次运维平台的研究与应用[J].湖北电力，2019，43（01）：25-31.

[2].曾志安，刘辉，汤小兵.基于多维度业务数据融合的继电保护移动运维系统设计及实现[J].电力大数据，2019，22（11）：29-37.

[3].盛海华，王德林，马伟，等.基于大数据的继电保护智能运行管控体系探索[J].电力系统保护与控制，2019，47（22）：168-175.

[4].何珊，吕文婷，李琳.可视化分析在智能变电站继电保护故障中的应用[J].计算机产品与流通，2019（09）：67.

[5].任罡，庞霞，徐彰，等.基于可视化分析的智能变电站继电保护故障识别研究[J].电工技术，2019（12）：61-62+66.

[6].刘志刚，张锋，李垚，等.试论智能变电站继电保护检测和调试技术[J].自动化与仪器仪表，2019（05）：183-186.