智能變電站繼電保護在線監測系統關鍵技術研究

李永華

寧夏寧電電力設計有限公司，寧夏 銀川，750000

0 引言

隨著科技的進步，現階段大多數智能變電站已經研發了繼電保護在線監測系統技術，繼電保護裝置的信息也在不斷開放和共享，而且繼電保護系統能夠更好地支持相應的狀態和信息檢測，也可以通過這樣的通信方式去輸出信息。結合自動化方式進行信息的集中存儲，可以統一展開分析，讓信息更加準確，同時起到保護功能。利用智能電網狀態檢測技術，還可以實現電網系統級的全景實時檢測，并且延長電網裝備的壽命。本文針對目前我國的輸電線路設備管理和智能變電站技術研究等方向展開了詳細的分析和探討，希望能夠更好地解決問題，從而實現理想目標[1]。

1 智能變電站繼電保護在線監測系統分析

智能變電站在以往的發展過程中，有很多種類的繼電保護裝置，在選擇設備的時候，應當根據電力系統實際運行情況，更加科學地展開對設備的保護工作，并且由技術人員認真分析設備的功能，從而保證電力系統的繼電保護工作能夠更好地進行，第一時間發現并判斷出電力系統故障問題。電力行業絕大多數的繼電保護裝置都有連接網絡的功能，擁有較高的靈敏度，而且能夠更好地應對一些突發問題。為了避免電力系統出現一些不可預知的問題，應當利用繼電保護技術保障電力設備的自動化運維工作，避免損害到電力設備。隨著自動化技術的快速發展，電力系統應當引入該技術，從而更好地保證我國繼電保護系統的發展[2]。利用單片機技術的過程中，需要加強繼電保護裝置的準確性，給監督人員提供更加詳細的資料，讓管理工作可以更加便利，發揮出網絡控制調節的優勢。

2 智能變電站繼電保護在線監測系統的構成

2.1 合并單元

智能變電站繼電保護在線監測系統中利用合并單元，可以更好地優化繼電保護系統中的保護裝置，也可以保證互感器之間的接線工作進一步完善，同時也可以保證單元和單元之間能夠共享信息和數據，從而能夠提高繼電保護工作的質量和效率。目前階段，應用合并單元的場所基本上都是位于過程層和隔層之間。我們可以利用合并單元更好地進行工作，比如能夠降低繼電保護技術的難度系數，從而也能夠更好地提高繼電保護系統的工作效率[3]。

2.2 電流互感器

電流互感器中有繞組和閉合鐵芯。當我們在利用在線監測系統保護智能變電站運行的過程中，可以應用電流互感器進行工作，不過需要利用數字信號作為基礎依據。在此過程中能夠發揮出電流互感器的優勢，更方便地執行任務指令，并不需要工作人員再進行操作。現階段，比較常見的電流互感器包括無源型和有源型兩種，在應用過程中會有非常明顯的工作效果差異[4]。

2.3 交換機

智能交換機在運行的過程中，都可以交換大量的信息，在繼電保護系統當中，交換機能夠更好地處理單元和單元之間數據，并且保證數據傳輸比較穩定，讓數據更加安全可靠。現階段，在智能變電站繼電保護的運行當中，可以利用交換機展開工作，從而讓變電站內部的信息傳遞速度更快，提高變電站的工作效率。

2.4 智能終端

在智能變電站中比較常見的屬于智能終端。智能終端最大的意義是很快速地對變電站的數據展開處理工作，同時也能夠更好地發現故障問題，及時做出警報提醒。智能終端的工作內容可以體現在多方面，能夠24小時監控斷路器的運行情況，也可以在第一時間發送設備的狀態信息，嚴格控制電閘操作的開關，可以保證電閘和斷路器之間更好地展開良好的配合[5]。

3 智能變電站繼電保護在線運檢方法

3.1 繼電保護設備狀態監測

智能變電站繼電保護在線監測系統可以以通信的方式進行工作，對于設備的信息能夠進行輸出和處理，信息監測的子系統可以更好地儲存信息，更好地監測狀態信息中的各種變化規律，結合裝置損壞的程度建立科學的模擬量特征，從而保證發揮出繼電保護檢修的功能。可以通過智能變電站監測數據，加強對相關信息的傳輸，傳輸設備的監測信息可以直接到達系統的中心計算機，然后再對狀態監測數據進行一定的分析。開展智能變電站繼電保護工作的過程中，能夠利用狀態監測信息展開相應的傳輸工作，并通過測控裝置的功能轉發數據。在此過程中，可以運用網絡分析儀器轉發相應的信息和數據。傳輸數據的時候，我們可以通過狀態檢修形成完整的數據，然后再利用緩慢的傳遞方式，針對數據狀態變化比較大的信息應該用實時傳遞的方法[6]。

3.2 二次回路的狀態監測

在智能變電站中需要有二次回路監測，不過其原理和傳統二次回路監測還是有所區別的，傳統的變電站一般都是通過模擬信號傳輸方式，智能變電站是利用數字信號傳輸的方式。優化相關技術以后能夠加強通信內容的監測效率。目前，在智能變電站當中，主要包括物理鏈路狀態監測和邏輯鏈路狀態監測系統。利用物理鏈路狀態監測可以很好地監測到其中的每個流程，并且針對整個網絡的狀態展開科學的評估[7]。要保證監測線路的質量，就應當全面了解和分析涉及的設備對象，并且明確出物理鏈路的模型，快速處理網絡中相關的信號數據。邏輯鏈路狀態監測工作需要完善網絡通信內容的正確率，在目前階段，我國智能變電站在運行過程中，會涉及很多的工程配置，在配置工程參數的過程中如果發生了故障問題，可以利用人工的方法，但是不能更好地糾正錯誤，因此可以利用運維系統展開及時有效的糾正工作，并且必須保證診斷報文的格式合格，如果出現了錯誤問題，可以第一時間對其展開更正處理，更好地避免和預防事故的發生。

3.3 輔助檢修操作

運維系統還應當有一定的輔助檢修功能，輔助檢修功能對于智能變電站是非常重要的，而且比較實用。運維系統能夠利用識別繼電保護設備的檢修硬壓板，更好地和回路軟壓板之間建立配置關系，這樣就可以方便運維人員的工作，為他們提供更加清晰的繼電保護設備的檢修視圖和數據，讓工作人員更加方便地看出不同回路壓板的運行狀況。當運維人員檢修某臺設備的時候，僅僅需要按壓相關的檢修按鈕，就可以讓運維系統展開自動的檢修工作，從而隔離相關的檢修設備，保證了全部檢修工作的安全性[8]。

4 智能電網狀態檢測關鍵技術

4.1 輸電線路設備管理

利用智能化技術能夠保證輸電線路的安全運行。是輸電線路設備管理中有自檢測功能，可以搭建一個設備診斷路線圖。輸電線路設備的自評估功能可以搭載完整的數字化評價體系，從而讓設備可以展開評價，通過設備故障風險評估模型，能夠更好地控制設備的風險成本，也可以構建一個完整的經濟壽命模型。通過輸電線路設備能夠更好地提取有效的特征參量，然后對故障展開評判，也可以成為一個完善的智能設備技術體系。建立設備運行的預計模型，可以讓設備故障的數值展開更加可靠的預報功能，還能更好地優化設備的壽命周期，從而也可以結合設備的特征參量，開發出一個決策系統，并且給電網調度提供更加可靠的數據，實現完整的安全預警功能[9]。

4.2 資產全壽命管理

狀態檢修需要進一步收集設備的基礎數據，并且評價設備狀態，規劃資產的過程中，需要依靠設備的歷史數據和健康記錄。輸變電設備狀態檢修的自我診斷功能可以結合設備的故障模式，用油浸式的電力變壓器作為對象，建立于初級智能化設備的基礎上，進行自我檢測參量的增加，并且不斷完善自我檢測功能。在對設備的自我診斷方面，也可以不斷加強對智能化水平的研究，從而使設備故障幾率降低，能夠更好地服務智能化設備，維護電網的安全運行管理工作。在對已有輸變電設備狀態進行檢修的時候，可以針對狀態檢修的檢修計劃進行編排和優化，并且利用輸變配設備的缺陷進行完善，針對設備廠家的跟蹤技術可以更好地對在線監測進行接入，不斷擴大輸變電設備的評價體系。在針對資產全壽命周期進行管理的過程中，可以建立于生產管理、營銷管理、招投標管理等基礎，并且針對電網資產的設計、建設、檢修工作展開，加強全壽命周期管理中信息化技術，并且重點研究設備資產全壽命周期管控技術和電力設備供應商綜合評價技術，基于資產全壽命周期的技改應當展開輔助決策，從而能夠保證有資產全壽命周期管理體系。針對智能電網的設備運行，應當結合智能電網的變電站巡檢技術與巡檢技術規范，針對智能電網的停電試驗進行一定的維護，從而構建更加完整的檢修建模。建立支持智能設備運行的標準體系，從而滿足智能電網的運行要求，并且還可以建立一套完整的智能電網的技術經濟模型，滿足智能電網的運行要求。

4.3 智能變電站相關技術研究

智能變電站的核心技術需要進一步明確智能變電站的架構和技術體系，才可以更好地定位智能變電站，保證有更加規范的標準制度，從而引導智能變電站的建設與運行，也需要進一步完善智能變電站的標準化程度，需要保證變電站的開放性。在對智能變電站動態數據展開處理的過程中，可以利用開發開放式的智能化變電站系統，不斷完善通信設備，保證有更加及時的數據采集率，再者也可以更好地通過在線測量系統去存數據，在智能化變電站建立中，就可以交換相互的數據，智能化變電站利用Multi-Agent的全數字能夠展開實時的決策應用。在高級調度中心，還可以利用全景分布式一體化的EMS/WAMS技術支持系統。通過智能裝置建立良好的模型規范，能夠重新構建智能變電站，從而完善一個自動建模，在升級系統的過程中，可以完善系統的智能化功能，并且也可以快速部署和校正系統，保證智能變電站自動化系統運行更加穩定，同時還能夠縮短系統的調試周期。利用智能變電站的協調技術，可以通過研發分布協調方法，更好地解決繼電保護和自適應修改。

5 結語

現階段的繼電保護手段，需要有合理的在線運維技術。狀態檢測技術發展源于狀態檢修。我們應當加強信息采集工作的技術方法，保證其準確性，保證有更加可靠的信息，從而進一步加強監測信息的準確程度，保證信息是能夠被利用的。通過利用智能電網狀態檢測技術，可以更好地處理信息，并且在這整個過程中，應當結合不同的應用需求，分層進行分布和處理。檢測智能電網狀態的過程中，檢測范圍基本上并沒有過多的局限性，可以拓展更多的領域。未來智能電網的檢測范圍也在拓寬，有更全方位的覆蓋，能夠給電網運行帶來一定的應用支撐，電網裝備的監測也需要每個不同的技術展開合理的應用與相互輔助，從而更好地提高電力企業的經濟效益。