徐紅瑞

摘要：繼電保護(hù)是研究電力系統(tǒng)故障及異常運(yùn)行工況，以探討相關(guān)故障的應(yīng)對(duì)措施及反事故自動(dòng)化處理程序。在智能變電站中，繼電保護(hù)是維持變電站正常運(yùn)行，降低相關(guān)意外事故的重要環(huán)節(jié)。然而在繼電保護(hù)中可能發(fā)生諸多故障，對(duì)繼電保護(hù)的相關(guān)作用造成影響。基于此，本文逐一分析繼電保護(hù)中可能存在的問(wèn)題及如何做到故障可視化。

關(guān)鍵詞：智能變電站 繼電保護(hù) 故障可視化

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）12-0222-01

繼電保護(hù)故障一般是通過(guò)打印保護(hù)動(dòng)作報(bào)告、動(dòng)作錄波等環(huán)節(jié)來(lái)進(jìn)行分析的，這一系列環(huán)節(jié)不僅較為繁瑣，而且僅能看到繼電保護(hù)裝置的最終狀態(tài)，不能對(duì)繼電保護(hù)裝置的內(nèi)部工作狀態(tài)和潛在隱患進(jìn)行分析。

1 繼電保護(hù)常見(jiàn)故障異常簡(jiǎn)述

繼電保護(hù)中的異常情況較多，但總的來(lái)說(shuō)可以分為母差保護(hù)、高頻保護(hù)、距離保護(hù)、微機(jī)保護(hù)和瓦斯保護(hù)等幾類。母差保護(hù)是在母差交流斷線、母差直流電壓消失、母差不平衡電流不為零等情況下發(fā)生的。高頻保護(hù)是直流電源消失、定期通道實(shí)驗(yàn)參數(shù)不滿足要求、裝置故障或通道異常信號(hào)無(wú)法復(fù)歸等過(guò)程中發(fā)生的。距離保護(hù)一般發(fā)生在PT退出運(yùn)行或三相電壓回路斷線、助磁電流過(guò)大或過(guò)小、負(fù)荷電流超過(guò)允許電流等情況下。微機(jī)保護(hù)則是發(fā)生于總告警燈亮或四保護(hù)燈任意一個(gè)亮起、CPU故障、告警插件信號(hào)燈不亮、打印顯示CPU×ERR等情況下。瓦斯保護(hù)一般是在變壓器加油、濾油和換硅膠過(guò)程、清理吸濕器、潛油泵或冷油器檢修后投入等過(guò)程中。

2 繼電保護(hù)故障可視化方案淺析

2.1 生成故障信息

繼電保護(hù)裝置啟動(dòng)后，在進(jìn)行相關(guān)動(dòng)作時(shí)會(huì)形成多個(gè)動(dòng)作記錄文件，主要包括了故障錄波文件、動(dòng)作情況簡(jiǎn)報(bào)文件和中間節(jié)點(diǎn)文件。故障信息采用DL/T860的方式進(jìn)行傳輸。繼電保護(hù)裝置每一次動(dòng)作或是啟動(dòng)時(shí)，生成的中間節(jié)點(diǎn)文件和故障錄波文件的記錄時(shí)間是完全一致的。但是這兩者之間存在一定的差別，故障錄波文件僅僅包含該次動(dòng)作或啟動(dòng)的概要情況信息，而中間節(jié)點(diǎn)文件不僅包含了故障錄波文件所記錄的全部信息，更包含了繼電裝置內(nèi)部相關(guān)保護(hù)邏輯對(duì)于刺激的實(shí)際動(dòng)作情況信息以及可以使故障可視化的繼電保護(hù)邏輯關(guān)系圖。此外，故障錄波文件的信息主要是用于故障的初步分析，而中間節(jié)點(diǎn)信息文件可以被用于故障的深入分析。因此，繼電保護(hù)故障可視化，就應(yīng)該充分利用中間節(jié)點(diǎn)文件所產(chǎn)生的繼電保護(hù)邏輯關(guān)系圖，建立故障分析模型，使故障直觀可視。

2.2 故障可視化分析

故障可視化分析應(yīng)該將繼電保護(hù)邏輯關(guān)系圖的可視化功能中引入故障錄波分析，通過(guò)時(shí)間的關(guān)系，結(jié)合繼電裝置生成的故障錄波文件、故障簡(jiǎn)報(bào)以及中間節(jié)點(diǎn)信息文件對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行綜合分析。如此便可準(zhǔn)確清晰地重現(xiàn)故障發(fā)生過(guò)程中，各個(gè)繼電保護(hù)功能元件之間的先后順序以及動(dòng)作邏輯。在對(duì)繼電保護(hù)邏輯關(guān)系圖進(jìn)行可視化分析時(shí)，應(yīng)該將中間節(jié)點(diǎn)文件所記錄的相關(guān)動(dòng)作情況在邏輯關(guān)系圖中使用高亮表示，圖形的繪制風(fēng)格要在基礎(chǔ)圖元中進(jìn)行定義。邏輯圖中每個(gè)圖元都包含一個(gè)state，可以表示相應(yīng)圖元的個(gè)體屬性。圖元內(nèi)部存在對(duì)象具有屬性sta，可以表示相應(yīng)圖元的所屬狀態(tài)以及定義圖元時(shí)的所有圖元對(duì)象。在圖元模板中，相應(yīng)內(nèi)部對(duì)象可以根據(jù)sta的值進(jìn)行條件繪制。所以，最終圖形就可以根據(jù)sta值的不同，通過(guò)不同風(fēng)格顯示。一般情況下，為了使圖形較為簡(jiǎn)潔，僅根據(jù)keyid3的值對(duì)連接線進(jìn)行條件繪制，而在sta值為0時(shí)使用黑色線，在sta值為1時(shí)使用紅色線。

2.3 互操作方法

繼電保護(hù)邏輯關(guān)系圖的自描述方式一般是采用G語(yǔ)言，應(yīng)用服務(wù)器則可以通過(guò)G圖形處理工作對(duì)邏輯關(guān)系圖進(jìn)行分析。由于G語(yǔ)言是電力系統(tǒng)所應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化的圖形描述語(yǔ)言，因此可以在不同廠家之間實(shí)現(xiàn)互操作。但是在實(shí)際情況中，不同廠家對(duì)于G語(yǔ)言的使用習(xí)慣也不盡相同，所以在互操作過(guò)程中一般有兩種方式。第一，如果廠家使用G語(yǔ)言，則可以直接進(jìn)行配合，實(shí)現(xiàn)互操作，不需要另做其他工作，并且能夠使相關(guān)故障分析具有一致的顯示風(fēng)格；第二，如果廠家沒(méi)有采用G語(yǔ)言，則可以引入一個(gè)可以執(zhí)行可視化分析的故障分析插件，在故障分析時(shí)直接調(diào)用即可。而且對(duì)于不同型號(hào)的裝置，也只需一個(gè)故障分析插件就能夠滿足分析需要。此外，故障可視化分析插件需要附加調(diào)用參數(shù)的功能，以調(diào)取相關(guān)數(shù)據(jù)波形等。

2.4 故障可視化分析模型

通過(guò)上述步驟，可以通過(guò)繼電保護(hù)邏輯關(guān)系圖的自描述借由G語(yǔ)言開(kāi)發(fā)解析模塊，并將其集中引入到波形分析的方法中。同時(shí)相應(yīng)的波形分析工具能夠使繼電保護(hù)邏輯關(guān)系圖增加故障回放功能，在錄波文件打開(kāi)時(shí)自動(dòng)打開(kāi)相應(yīng)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)文件。這個(gè)過(guò)程可以簡(jiǎn)化為圖1。

通過(guò)該圖可以清晰認(rèn)識(shí)到，繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生動(dòng)作或啟動(dòng)時(shí)，生成相應(yīng)的記錄文件，并傳送到服務(wù)器，最后通過(guò)服務(wù)器或調(diào)度端就可以實(shí)現(xiàn)故障的可視化分析。

3 結(jié)語(yǔ)

繼電保護(hù)的故障可視化是智能變電站維持正常輸送電故障的基本保障，通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)裝置的工作過(guò)程研究，可以運(yùn)用G語(yǔ)言從相應(yīng)的動(dòng)態(tài)記錄文件入手，實(shí)現(xiàn)故障的可視化分析。

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