基于移動互聯網技術的繼電保護設備智能運維管理模式探討

周毅

摘要：隨著我國社會建設進程的加快，智能變電站的數量及規模不斷增加，同時也對繼電保護設備提出了更高的要求。本文首先簡要分析目前變電站繼電保護設備運營存在的問題，并提出了基于移動互聯網技術的繼電保護設備智能運維系統功能架構，以及其關鍵技術，以期能為移動智能運維管理模式的提升提供幫助。

關鍵詞：移動互聯網技術;繼電保護;智能運維

引言

作為變電站中的一種重要保護設備，繼電保護設備對于保障電力系統運行時的安全性及可靠性來說至關重要。近年來，我國的智能變電站在我國的變電站建設工程中取得了顯著發展，但隨著智能變電站中的新能源接入、智能電力電子元件的不斷增多，給變電站的保護工作帶來了一定的困難。與傳統變電站不同的是，智能變電站的二次網絡結構更加復雜。傳統變電站設備間采用的是直觀的電纜硬鏈接，而智能變電站之間采用的是不可見的光纖傳輸，因此運維難度巨大;隨著數字化、信息化、自動化與互聯化技術在智能變電站中的推進，以數字信息為特征的智能模式在智能變電站的運行中產生了數量龐大的運行數據，傳統變電站的運行管理模式很難對設備、運行、業務劇增的信息數據進行處理。

隨著我國科技實力的穩步提升，近年來新興的移動互聯網技術、物聯網技術等為繼電保護設備的智能運營管理提供了有力的技術支持。

1目前變電站繼電保護運行維護和管理存在的問題

第一，對于繼電保護設備信息的管理，都是依靠傳統的人工管理，但隨著信息數據量的增大，人工管理的工作量也隨之增加，不可避免地出現賬實不符合的問題。第二，缺乏有效的手段及措施對現場的運維操作進行實時跟蹤監督，導致了操作失誤等問題。第三，傳統的繼電保護設備需要憑借操作人員的工作經驗以及書面資料的輔助，缺乏智能運維管理工作的自動化支持載體，導致運維工作效率低下。第四，傳統的運維管理二次缺陷及故障處理效率低下，主要原因是運維的智能化程度偏低，無法對復雜的二次檢測數據和以往運維數據進行深度挖掘。

2基于移動互聯網技術的繼電保護設備智能運維系統功能架構

基于移動互聯網技術的繼電保護設備智能運維系統功能架構如圖1所示，該構架主要由三個部分組成，分別是：數據源、數據儲存、應用層。其中數據源的數據信息主要由人工導入、移動終端收集、站段系統數據組成。數據源的功能主要是負責為系統采集繼電保護設備的運行數據，如拓撲結構、業務資料、業務數據、缺陷錄入數據、保護狀態信息、檢測信息等。數據儲存功能的實現主要是依靠由結構化數據庫和非結構化數據庫組成的數據庫，其中，由于結構化數據庫便于分析數據，因此應通過規范數據采集時的內容及格式，從而最大限度提升數據的結構化程度。智能運維管理系統的主要功能由應用層決定，應用層作為智能運維管理系統的核心模塊，其負責通過狀態檢測模塊對變電站繼電保護狀態的監測信息進行分析，并將分析得出的結果實時輸送至移動終端。

3基于移動互聯網技術的繼電保護設備智能運維系統關鍵技術

3.1通信效率及信息安全

由于電網內網及各分區的移動子網之間雙向通信會產生大量的傳輸數據，因此，對移動智能運維管理系統的通信效率和信息安全要求極高。一方面，智能運維系統必須在內網中進行布置，其主要原因是智能變電站的實施運行狀態數據量龐大，系統在接受變電站繼電保護在線檢測信息時需要保障通信安全與通信效率。作為智能運維系統的核心數據來源、在線運維的基礎，繼電保護實時監測信息的通信效率及通信安全對于移動智能運維系統來說至關重要。另一方面，內外網數據之間存在著大量的信息數據交互，如系統與移動終端之間的圖像與視頻數據交互，移動終端需要將現場運維實時圖片、視頻等傳輸給系統并訪問系統的數據庫，因此，內外網之間的數據交互效率是智能運維管理系統的關鍵因素。隨著目前我國供電事業的大力發展，對電網數據的需求呈現融合應用的趨勢，并且這種需求日益強烈。由于移動終端在運行過程中需要雙向傳輸數據，即一方面向內網系統傳輸數據，一方面向外網傳輸數據，當數據處于同一時間段雙向流動的情況下，容易產生較大的安全隱患。因此對于智能運維管理來說，通信效率與信息安全是其關鍵。

3.2故障診斷技術

智能運維系統的故障定位依靠拓撲模型的逐級檢查實現，該拓撲模型依靠IEC61850規約建立。由于單個交換機上的通信節點眾多，如果采用傳統的對所有端口進行逐個排查的方式的話，其工作量會變得巨大，并且任何一個檢查中的細微誤差就可能會對整個結果造成影響。因此，為了提高基于通信拓撲結構故障定位的分析效率及定位精準程度，就需要將分析過程限制在特定的交互及端口虛擬局域網中。但由于智能變電站的繼電保護系統存在通信網絡復雜、端口節點多等特點，導致了其狀態檢測工作開展起來要遠遠困難于傳統的電力系統，因此，還需要科研人員的不斷研究優化，從而徹底解決智能變電站的故障診斷難題。

3.3數據挖掘技術

如何高效、準確地管理、儲存與處理移動智能運維系統運行過程中產生的龐大且復雜的狀態檢測數據、故障事故數據、業務數據等數據，是提升智能運維管理模式的關鍵因素。數據挖掘技術即利用特點的算法對海量的數據進行整理，并對其中的有價值信息進行篩選，并儲存在數據庫中，這樣一來，不僅可以實現數據的最大化利用率，還可以有效縮減其儲存空間。

結語

基于移動互聯網技術的繼電保護設備智能運維管理模式，可以有效提高智能變電站的運行安全，提高其運營穩定性，并可以有效解決傳統變電站繼電保護設備運維管理中普遍存在的，在提高了變電站運行質量的同時，實現了我國電力行業的可持續發展。

參考文獻

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