智能變電站繼電保護故障可視化分析

摘 要：隨著科學技術的迅速進步，中國電力工業開始研究變電站故障的具體情況。分析變電站故障情況不僅能夠滿足變電站繼電保護的需要，而且還能保障最新一代功能變電站的運行穩定性。智能變電站繼電保護在工作過程中出現故障時，工作人員需要運用科學的解決方案來減少變電站的損失，降低給人們生活帶來的不便。為了實現智能變電站繼電保護，有必要對變電站的故障情況進行分析，并采取合理的處理方式來恢復電力系統的正常運行。通過對繼電保護故障的可視化分析，能夠及時發現故障，并安排工作人員進行處理。本文分析了智能變電站繼電保護故障可視化系統，希望能夠致力于智能變電站在我國的高效運行，為電力行業做出貢獻。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護；故障分析；可視化

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）17-0095-02

1 引 言

智能變電站在電力系統中扮演著重要角色，作為能量和電壓轉換的樞紐。在變電站運行期間，繼電保護相關設備和相關裝置為其提供了穩定的工作基礎。隨著智能電網在人們日常生活中的普及，智能變電站的數量越來越多，繼電保護的重要性與日俱增。為了降低繼電保護裝置發生安全事故，有必要加強相關的控制工作，為電網的穩定運行提供安全保障。

2 變電站繼電保護性質

當電力系統發生故障時，繼電保護裝置將對異常情況進行檢測和分析，并以報警信號的形式反饋給相關工作人員。在特定故障情況下，繼電保護裝置將直接對故障區域進行隔離操作或將故障設備從電力系統中移除，以避免損壞設備并防止鄰近地區的電力供應受到干擾。繼電保護裝置具有選擇性、快速性、靈敏性和可靠性的特點，以上特點使得繼電保護裝置在電力系統運行中起到了穩定的作用。

（1）發電機保護主要是針對定子繞組的相間短路問題。如果定子繞組發生短路，對稱過載定子繞組可以很好地防止磁化損失，關閉故障設備，在一定范圍內執行停機和縮小故障區域信號描述。當中性點可直接接地時，必須對過載和油位故障進行處理，避免側單短路和外部短路引起的過電流問題。

（2）線路保護必須根據不同的電壓進行劃分。輸電線和電纜架空線有時會因長度不同而產生相間短路和單相接地的問題。要根據發電廠變電器的工作需求對母線和電力電容器進行保護，根據內部故障對故障電容器進行相互短路連接處理。

（3）高壓電動機保護主要是為了解決定子繞組相間短路、低壓同步短路和同步電動機失磁等同步沖擊問題。

3 智能變電站中繼電保護故障系統的現狀

智能變電站的運行采用了當今最先進、環保和可靠的集成智能設備，配備標準化的信息共享、數字化現場信息管理和網絡化通信平臺是變電站的最基本目標。它具備智能自動化基本功能，如采集、保護、測量、調節和檢測變電站數據。同時還支持電力系統實施有效的在線監測和智能決策，對具有先進功能的變電站進行自動智能調節。智能變電站的實現意味著可以對人力資源進行合理優化，使整個變電站的運行和操作與人工管理相同，并且在低壓負載時能夠發出符合增加負荷的電力需求。當變電站低壓負荷降低時，自動調節并減少變電站的發電量，促進智能變電站對電力資源的節約。

為了在新一代智能變電站體系實施繼電保護故障系統，還需要對變電站結構進行優化分析，以便在運行過程中根據其實際采取措施，提高繼電保護設備的使用效率。智能變電站的主要功能是實現對電能的處理，使可變電場在工作期間合理分配電能，高效進行電能的轉換和運輸，同時需要監測具體的電能電能使用條件，最終實現設備的數據傳輸。并利用系統監測，實時監測變電站的運行情況，確保變電系統中數據轉換工作的順利完成。

智能變電站系統在運行過程中有許多優點，可以根據系統的自動識別功能辨別運行過程中出現的故障，一旦系統發現問題，及時向相關工作人員反饋，使工作人員及時掌握情況并進行故障處理，避免對其他電力設備造成影響。這樣可以減少電力系統的損失，為維護人員提供時間，同時有效延長設備的使用壽命。但是，在現階段，很多公司還沒有關注到智能變電站運行系統的優勢。因此，有必要全面分析現狀，深化智能變電站繼電保護故障的具體配置，并引起員工的重視。

4 智能變電站繼電保護故障可視化分析

4.1 報警裝置智能化

分析功能變電站繼電保護系統的特點，首先要在了解整個系統工作結構后，建立一個完整的信息數據庫，并管理收集到的信息，以幫助管理人員做出適當的決策并有效區分系統中的警報數據。這樣可以使變電系統中的報警設備實現事故處理功能，提高電力系統保護效率，降低重大事故發生的概率。這也是智能變電站系統智能報警裝置的一個優點。

4.2 實現集中控制

智能變電站的自動化處理可集中控制變電站內所有設備，并詳細了解所有設備操作的順序。根據具體的工作流程，還可以及時檢查工作步驟。一旦出現問題，智能系統會給予員工反饋意見，減少對下一個工作設備的影響。智能變電站還可以采用一鍵控制原則，可以用來提高公司的管理效率，降低現場操作人員的使用率，實現單人控制和一鍵控制的模式?？刂撇块T只需根據指示燈的指示系統進行操作。在此過程中必須確保指令的準確性，保證有關部門能夠合理有序地開展工作。

4.3 合理控制電力負荷

變電站繼電保護裝置在運行過程中實現了智能負載控制，系統可以在運行過程中檢測到設備的運行狀態。一旦發現設備處于過載狀態，可及時根據詳細工作信息制定合理的解決方案并及時調整系統的運行狀態，以此實現對變電站的控制和管理。使用智能系統處理變電站過載問題，可以有效減少設備故障次數，確保整個變電站系統的穩定運行。

5 改進措施

5.1 一體化保護信息流

根據智能變電站繼電保護設備提供的數據信息，終端設備將產生綜合信息流，可以清晰地反映繼電保護設備各個工作部件的工作狀況。對于復雜的數據流，也可以生成圖形和圖表，集成服務器將收集這些有用的信息，并通過整流平臺向工作人員進行及時反饋，以便工作人員將保護設備邏輯圖與監控點數據的內部級別結合起來進行分析。

5.2 保護邏輯圖的分析

繼電器的保護原理是指在電路節點中的一些控制開關進行設置，來控制工作電路。在設計繼電器和電路時，需要一個完整的保護邏輯圖來進行邏輯電路的整體設計。工作人員可以通過保護邏輯圖的幫助，快速確認繼電保護裝置是否存在一些基礎錯誤。另外，保護邏輯圖也可以用作電力系統的電子輸入文件，可以使用電子設備對保護邏輯圖進行掃描，在屏幕上生成一個集成視圖，更清楚地表達了元器件之間的連接關系。

5.3 構建高精度同步系統

盡管智能變電站的繼電保護技術非常成熟，但仍存在信息同步和時間差的問題。因此，需要建立一個高精度的同步系統。高精度同步系統應該建立信息資源共享通道，實現特定信息的共享和同步。構建無線電同步系統時，不能對鏈路狀態造成影響，要充分發揮智能變電站繼電保護的高精度。高精度同步系統要求工作系統使用高速網絡傳輸來實現工作數據的監控和同步。

6 結束語

通過對智能變電站繼電保護故障的分析，不僅提高了變電站工作的便利性，給人們的生活帶來了極大的方便，也為中國電力工業的發展做出了卓越貢獻，帶來了巨大的經濟效益。本文提出的繼電保護故障的可視化分析措施操作過程簡單、可用性強，在實際工作過程中便于操作，可廣泛應用于電力工程，為中國電力工業的發展奠定良好的基礎。

參考文獻

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收稿日期：2018-5-9

作者簡介：何 昊（1980-），男，助理工程師，本科，主要從事繼電保護工作。