继电保护故障可视化技术研究

王国冬（京能（赤峰）能源发展有限公司,内蒙古 赤峰 024000）



继电保护故障可视化技术研究

王国冬
（京能（赤峰）能源发展有限公司,内蒙古 赤峰 024000）

摘 要：本文对继电保护故障可视化技术的工作原理进行分析，讨论了继电保护故障可视化技术在智能变电站的应用，分析列举了继电保护故障可视化方案。

关键词：继电保护；故障可视化；继电可视化

1 前言

继电保护装置能使电力系统出现故障时快速的分离故障设备，是电力系统中十分重要的一个环节，保卫着系统的安全运行，但是继电保护装置有时也会发出错误的动作以致电力系统受到威胁。鉴于以上情况，对继电保护装置的运行及动作情况进行监视、评价是必须做的一项工作，传统的继电保护装置监视、评价的方式是对其记录的动作信息进行打印、分析，该方式工作量大，效率低，且只能看到表象的东西，无法对其内部潜在的问题进行监视。

本文提出的新型继电保护装置是基于一体化的信息管理平台，在故障情况下对故障记录数据、动作顺序数据等相关数据进行专业化、综合化智能分析，并将分析结果简洁明了的以图形或图表的形式展现到可视化界面上。

2 继电保护故障信息流方案

本文以新型智能继电保护设备为例，分析了继电保护故障记录信息流的方案，提出了可视化分析的图形应用模型及继电保护逻辑图形的自描述方法，在以上基础上提出了继电保护故障的全站保护信息流方案。

如下图1所示，数据12是故障录波文件信息，被用来分析处理，Ⅱ区域的服务器为数据接收器、网关机；Ⅰ区域为服务器、记录动态的设备，监控主机作为信息的接收方，接收着中间节点发出的信息流11。

3 保护逻辑图的描述方法

在实际的使用中把保护逻辑图中每个单元节点每一个元素设定成模板，每一个单元的初始化默认值是-1，每一个单元均同时具有keyid 及id属性，单元的keyid属性通常被用来链接中间连接单元的文件、数值及判定结论。常见的基本元素模板基本均含有如下几种结构：（1）端子。每一个端子均含有2个keyid，其作用是用于连线。输入端上的端子接收keyid3上的数据，把keyid2用于对逻辑“非”进行识别，keyid2保留。端子只存在于基本图元中，不被用来进行绘图。（2）连接线。每个连接线含有3个keyid属性，这三个属性相互连通。

基本图形元素包括以下几种。①形态判别输出：keyid经过单元中间节点的信号传递通道发出一个反馈信号，其中含有一个输出端子，其keyid值取单元节点所对应的中间通道中的值。② 形态判别输入：keyid作为一个信号通道不仅存在一个输出端子，而且其取值等于中间节点文件与其相对应的通道号中的值。因为所有的基本图元都具有坐标属性，可以很容易快速的找到某个单元所处位置。

4 故障可视化分析

在故障录波分析设备中添加可视化模块即可实现故障可视化，按时间的先后通过不同文件，不同记录方式记录下故障发生过程并对其产出的保护动作进行慢动作回放。中间节点文件、动作情况简报文件及故障波文件构成了继电保护设备遭遇故障发生动作后所记录的文件，故障信息文件的传输方式采用 KL/T860的文件服务。

（1）中间的节点文件同时包含了设备内部保护逻辑的详细动作情况和故障录波文档中的全部信息，主要用在可视化的图形回放保护逻辑图形上。故障波文件和中间节点文件所记录的内容属于一类，只是前者记录的是故障的初步概况分析，后者记录的是故障的深层次分析，记录了故障发生过程中的每一个细节。

（2）继电保护故障可视化技术是将时间作为框架来对故障进行梳理、分析、排出，其归纳了故障简报文件、中间节点文件、故障波文件这三种文件并将核心功能组件嵌入到故障波分析器中，记录并可以回放故障发生的整个过程及故障发生时每个保护原件动作的前后顺序。可视化保护逻辑图在进行分析时，不同中间节点动作详情会在图形中以高亮显示，可以在基本图元中对绘图进行自定义。各个图元中均包含一个sta属性，其是用于表达图元个数的属性；图元中内部的sta属性用于表达图形元素所处形态及自定义图元时各个图形元素的状态。图元模板中内部对象可依据sta的值对该对象进行条件绘制，为了图形简介明了，将连接线连接时需依据 keyid3的值进行条件绘制sta 为0时绘制红色线，sta为1时绘制绿色线。

（3）通过G语言构建不同设备之间的互操作保护逻辑来实现不同服务器之间的自描述，可以提升可视化图形的处理能力，不同生产厂家的设备可以实现互操作。

继电保护故障可视化系统大大提高了故障的处理效率及处理精度，其随着继电保护设备的启动开始记录各种故障信息，同时上传到可视化系统中进行可视化分析，提升了技术工作人员对故障处理的直观度，以便快速找出最优处理方案，减少故障带来的损失。

5 结语

本文所提出的是继电保护故障可视化分析方案，该方案在实现故障可视化的同时，也完美解决了传统设备标准不一，不同厂家生产的同型号设备不兼容、互通性差的问题。同时也实现了逻辑图形和保护程序完美协调运行，该方案稳定性强、适用范围广，操作简洁，适合大范围推广应用。

参考文献：

［1］罗杲.基于新一代智能变电站继电保护故障可视化分析方案的研究［J］.电力建设,2013,32（02）：125-126.

［2］黄新东.刍议新一代智能变电站继电保护故障的可视化分析方案及应用评估［J］.大科技,2014,33（07）：366-367.

［3］高云飞.继电保护故障分析技术以及逻辑图回放技术［J］.计算机技术,2013,24（02）：120-121.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.170