新一代智能变电站继电保护故障可视化分析方案研究

包敬青

摘要：随着我国经济的快速发展，国内各行各业和人民生活对电力的需求日益增多，为保障电力的正常供应，需要加快对智能电网的建设，并大力发展智能变电站继电保护故障可视化技术。变电站是电网的核心组件，确保其安全运行有利于提升电网输配电质量，反之，若电网配电质量不高则可能会使电力设备出现故障，影响电力系统的安全运行，甚至出现事故，给人们的生命财产造成巨大损失。对智能电网的深入研究目的是使智能变电站继电保护系统实现故障可视化，从而通过对电网中连接的设备进行实时的故障监控可以保证电网的稳定运行。本文就智能变电站继电保护技术的现状进行阐述，并探讨了一些解决方案。

关键词：电网;智能变电站;继电保护;故障;可视化

随着人民生活水平的不断提高，日常用电和工业用电不断增加，这使得电力系统规模越来越大，相关电力设备也就增多。智能变电站因为其对电网安全运行的重要影响性，使其在整个电力系统当中都占据着很重要的地位。在智能变电站的长期运行过程中，由于各因素影响，难免会出现一些故障与问题，为确保供电系统安全与稳定，加强智能变电站继电保护故障可视化系统的研究是十分迫切的。这种技术可以对故障可视化分析，使得继电装置和其他设备能够快速、准确的判断设备的运行状态，并及时地向运行维护人员反馈变电站的实时信息，从而可以快速排除电路故障，减少人工检修的成本，提高电路维护的效率。

1智能变电站继电保护现状及常见故障

1.1智能变电站继电保护现状

智能变电站具有多层结构，根据不同功能效果可分为过程层、站控层以及间隔层。其中过程层主要完成电力的输送和分配工作，负责局部电网的电力调度，它也能够保护变电站的安全，以及可以监控变电站的故障发生;间隔层一般由测控设备、继电保护设备及故障录波设备三部分构成，这三部分装置相互协作，各自负责某一功能实现，从而使得间隔层实现对智能变电站的远程控制;站控层由通信设备、控制系统、对时系统等一系列组件构成，负责变电站的测量和监控。智能变电站继电保护装置的作用是智能控制电路线的运行状态，无需靠近便可知道电网中可能的安全故障，然后进行远程控制和调节。如此即可通过继电保护装置实现故障可视化，从而统一进行区域电网供电。

1.2继电保护常见故障

静电问题是造成变电站运行故障的常见问题，同时，继电保护装置受到周围通讯设备的影响，也容易发生干扰故障，使其可能会发生误判。通常继电保护可能发生的故障有以下几点：第一，高频保护现象，即电网出现不正常运行状态时的自我保护设置，例如直流电流消失;第二，距离保护，即电网运行不稳定时，系统会对远距离传输的电网进行短暂断开，以便维护整个电网的稳定。

2新一代智能变电站继电保护故障可视化系统功能

2.1智能化报警

新一代智能变电站继电保护故障可视化系统具有智能化报警的功能，这是该系统实现可视化的技术基础，通过实时的信息传递，系统通过对设备的运行状态进行实时监控，及时反馈信息并分析，可快速发现设备运行的异常情况，并明确异常位置，发出信号，以便于运行维护人员快速进行故障排除，降低后期维护成本，保护整个电网系统的正常运行。

2.2科学控制负荷

电网负荷是变电站发生故障的常见问题，智能变电站中的继电保护装置存在一定的负荷预警功能，继电保护系统根据实时得到的数据可以对负荷进行智能化、科学化的控制。在这种预警功能的监控下，当产生负荷后，故障可视化系统能够及时的反馈信息，以便于管理维护人员及时调整系统的运行状态，从而改善变电站的负荷情况。

2.3实现集中控制

智能变电站可以进行自动化控制，主要体现在它的集中控制，集中控制是相对于分散控制而言的，它是指由智能变电站控制中心统一调配，实现对配电线路的故障定位和相关处理。集中控制可以降低工作人员的工作强度，便于信息的集中处理和故障的统一调配，大大提高了管理效率。

2.4维护信息源

新一代智能变电站继电保护故障可视化系统可以维护信息源，通过对信息的及时反馈和存储，记录相关信息数据，运行维护人员可以通过它反馈的数据来建立相应的数据库，统一管理信息，并记录信息和存储信息，从而全面地掌控变电站的运行状况，也为后期可能的优化处理提供信息数据。

3新一代智能变电站继电保护故障可视化分析方案

3.1建立信息保护系统

在智能变电站运行的电网中，如若电路发现故障，系统就会做出快速反应，以免带来进一步的危害。同时，继电保护系统会对电路进行分析和评估，记录相关的故障信息并存档，以便维护人员根据信息来对系统进行后期优化以减少故障的发生。根据存储的信息数据就可以建立信息保护系统，通过数据分析来了解电网的总体运行情况。

3.2分析事故运行情况

当智能变电站继电保护装置发生事故后，需要了解事故发生的确切原因，以便对系统做出必要的优化，提升故障维护的可视化。目前，通过对事故进行记录和逻辑分析，可以确定继电保护组间的运行状况和相互关系，以便后期进行优化处理。

3.3建立逻辑图纸

逻辑图形即是指继电保护组间的运行顺序和相互依靠关系，它反应的是设备间的逻辑运行关系。根据建立的逻辑图纸，可以对变电装置的运作情况进行监督，从而可以对故障进行快速反应和准确修复。建立逻辑图纸是实现故障可视化技术不可缺少的一环。

3.4故障信息判断

智能变电站继电保护装置的有效动作需要以准确的信息数据为依据，但是因技术限制和复杂多变的运行信息，導致因无法准确掌握相关信息从而不能及时进行故障可视化分析。所以要加强对变电站继电保护系统和信息采集技术的研究，通过不断的技术改进来提高信息采集的准确性和快速性，从而可以完善智能变电站继电保护故障可视化技术。

3.5加强安全措施

由于继电保护故障可视化技术的应用，电力工作人员可远程监控电路的运行状态，并及时发现系统中存有的问题，从而快速排除安全故障，保障电路的安全运行。由于电网的全国覆盖，所以有很多变电站不得不在环境恶劣的地方修建，这样外在的环境问题极易导致继电装置发生故障。所以在这种情况下更迫切地需要应用可视化继电保护故障技术，来对电路的运行状况进行实时监督，及时地发现问题并排除问题，通过不断地加强安全措施，使得智能变电站可以安全的应用在智能电网中。

4结束语

在我国经济的快速发展的背后，完善的配电电网的建设功不可没，它为保障电力的正常供应，并逐渐实现了电网的自动化控制。在正文的介绍中，我们知道了故障可视化分析是智能化电网成功建设的技术基础，文章也着重对现有的继电保护故障分析技术进行了分析比较。在整个电力系统里，智能变电站对运行起着重要保障作用，及时的数据分析和故障提醒可有效确保电力系统稳定运行。因此，深入和完善智能变电站继电保护系统的研究是很有必要的。

参考文献

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