繼電保護故障可視化技術研究

王國冬（京能（赤峰）能源發展有限公司,內蒙古 赤峰 024000）

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繼電保護故障可視化技術研究

王國冬
（京能（赤峰）能源發展有限公司,內蒙古 赤峰 024000）

摘 要：本文對繼電保護故障可視化技術的工作原理進行分析，討論了繼電保護故障可視化技術在智能變電站的應用，分析列舉了繼電保護故障可視化方案。

關鍵詞：繼電保護；故障可視化；繼電可視化

1 前言

繼電保護裝置能使電力系統出現故障時快速的分離故障設備，是電力系統中十分重要的一個環節，保衛著系統的安全運行，但是繼電保護裝置有時也會發出錯誤的動作以致電力系統受到威脅。鑒于以上情況，對繼電保護裝置的運行及動作情況進行監視、評價是必須做的一項工作，傳統的繼電保護裝置監視、評價的方式是對其記錄的動作信息進行打印、分析，該方式工作量大，效率低，且只能看到表象的東西，無法對其內部潛在的問題進行監視。

本文提出的新型繼電保護裝置是基于一體化的信息管理平臺，在故障情況下對故障記錄數據、動作順序數據等相關數據進行專業化、綜合化智能分析，并將分析結果簡潔明了的以圖形或圖表的形式展現到可視化界面上。

2 繼電保護故障信息流方案

本文以新型智能繼電保護設備為例，分析了繼電保護故障記錄信息流的方案，提出了可視化分析的圖形應用模型及繼電保護邏輯圖形的自描述方法，在以上基礎上提出了繼電保護故障的全站保護信息流方案。

如下圖1所示，數據12是故障錄波文件信息，被用來分析處理，Ⅱ區域的服務器為數據接收器、網關機；Ⅰ區域為服務器、記錄動態的設備，監控主機作為信息的接收方，接收著中間節點發出的信息流11。

3 保護邏輯圖的描述方法

在實際的使用中把保護邏輯圖中每個單元節點每一個元素設定成模板，每一個單元的初始化默認值是-1，每一個單元均同時具有keyid 及id屬性，單元的keyid屬性通常被用來鏈接中間連接單元的文件、數值及判定結論。常見的基本元素模板基本均含有如下幾種結構：（1）端子。每一個端子均含有2個keyid，其作用是用于連線。輸入端上的端子接收keyid3上的數據，把keyid2用于對邏輯“非”進行識別，keyid2保留。端子只存在于基本圖元中，不被用來進行繪圖。（2）連接線。每個連接線含有3個keyid屬性，這三個屬性相互連通。

基本圖形元素包括以下幾種。①形態判別輸出：keyid經過單元中間節點的信號傳遞通道發出一個反饋信號，其中含有一個輸出端子，其keyid值取單元節點所對應的中間通道中的值。② 形態判別輸入：keyid作為一個信號通道不僅存在一個輸出端子，而且其取值等于中間節點文件與其相對應的通道號中的值。因為所有的基本圖元都具有坐標屬性，可以很容易快速的找到某個單元所處位置。

4 故障可視化分析

在故障錄波分析設備中添加可視化模塊即可實現故障可視化，按時間的先后通過不同文件，不同記錄方式記錄下故障發生過程并對其產出的保護動作進行慢動作回放。中間節點文件、動作情況簡報文件及故障波文件構成了繼電保護設備遭遇故障發生動作后所記錄的文件，故障信息文件的傳輸方式采用 KL/T860的文件服務。

（1）中間的節點文件同時包含了設備內部保護邏輯的詳細動作情況和故障錄波文檔中的全部信息，主要用在可視化的圖形回放保護邏輯圖形上。故障波文件和中間節點文件所記錄的內容屬于一類，只是前者記錄的是故障的初步概況分析，后者記錄的是故障的深層次分析，記錄了故障發生過程中的每一個細節。

（2）繼電保護故障可視化技術是將時間作為框架來對故障進行梳理、分析、排出，其歸納了故障簡報文件、中間節點文件、故障波文件這三種文件并將核心功能組件嵌入到故障波分析器中，記錄并可以回放故障發生的整個過程及故障發生時每個保護原件動作的前后順序。可視化保護邏輯圖在進行分析時，不同中間節點動作詳情會在圖形中以高亮顯示，可以在基本圖元中對繪圖進行自定義。各個圖元中均包含一個sta屬性，其是用于表達圖元個數的屬性；圖元中內部的sta屬性用于表達圖形元素所處形態及自定義圖元時各個圖形元素的狀態。圖元模板中內部對象可依據sta的值對該對象進行條件繪制，為了圖形簡介明了，將連接線連接時需依據 keyid3的值進行條件繪制sta 為0時繪制紅色線，sta為1時繪制綠色線。

（3）通過G語言構建不同設備之間的互操作保護邏輯來實現不同服務器之間的自描述，可以提升可視化圖形的處理能力，不同生產廠家的設備可以實現互操作。

繼電保護故障可視化系統大大提高了故障的處理效率及處理精度，其隨著繼電保護設備的啟動開始記錄各種故障信息，同時上傳到可視化系統中進行可視化分析，提升了技術工作人員對故障處理的直觀度，以便快速找出最優處理方案，減少故障帶來的損失。

5 結語

本文所提出的是繼電保護故障可視化分析方案，該方案在實現故障可視化的同時，也完美解決了傳統設備標準不一，不同廠家生產的同型號設備不兼容、互通性差的問題。同時也實現了邏輯圖形和保護程序完美協調運行，該方案穩定性強、適用范圍廣，操作簡潔，適合大范圍推廣應用。

參考文獻：

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