文/王鵬 李輝

1 繼電保護(hù)可視化系統(tǒng)的主要功能

在智能變電站中，存在著數(shù)量眾多的電力電子設(shè)備，為確保智能變電站的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，這些設(shè)備需要長(zhǎng)時(shí)間處于高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，由此使得設(shè)備的故障幾率隨之增大。而在繼電保護(hù)裝置中，對(duì)可視化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用后，可構(gòu)建起繼電保護(hù)可視化系統(tǒng)，由此可對(duì)站內(nèi)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行可視化監(jiān)控，從而可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題，通知操作人員進(jìn)行處理，為智能變電站的以可靠運(yùn)行提供了保障。繼電保護(hù)可視化系統(tǒng)的主要功能圖1所示。

1.1 智能報(bào)警

在智能變電站中，可視化系統(tǒng)的智能報(bào)警是較為重要的功能之一，該功能是以站內(nèi)繼電保護(hù)裝置為基礎(chǔ)，按照相關(guān)電力電子設(shè)備的需要，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)智能變電站運(yùn)行過(guò)程中，所有設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行智能分析與處理，由此所得的結(jié)果，會(huì)通過(guò)顯示器直觀呈現(xiàn)給設(shè)備維護(hù)人員，通過(guò)異常數(shù)據(jù)，維護(hù)人員可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障問(wèn)題，從而為故障處理提供了可靠依據(jù)，處理速度隨之顯著提升。

1.2 負(fù)荷控制

對(duì)于智能變電站而言，由于其中的電力電子設(shè)備數(shù)量較多，所以在日常運(yùn)行中，繼電保護(hù)裝置可能會(huì)出現(xiàn)滿負(fù)荷的情況。通過(guò)可視化系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制智能化，當(dāng)可視化系統(tǒng)采集到設(shè)備高負(fù)荷運(yùn)行的信息后，系統(tǒng)會(huì)自行完成相關(guān)方案的制定，并對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行快速處理，通過(guò)優(yōu)化調(diào)整，降低負(fù)荷，避免故障問(wèn)題的發(fā)生，變電站的運(yùn)行穩(wěn)定得到了保障。當(dāng)問(wèn)題處理完畢后，可視化系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行存儲(chǔ)，為日后查詢提供依據(jù)。

1.3 集中控制

可視化系統(tǒng)能夠在智能變電站正常運(yùn)行時(shí)，按照相關(guān)設(shè)備的功能和作用進(jìn)行分類(lèi)，在此基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備進(jìn)行集中控制，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)綜合利用。同時(shí)，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，可對(duì)變電站的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)了解，當(dāng)故障問(wèn)題發(fā)生時(shí)，可準(zhǔn)確判斷出故障位置及引起故障的原因，為故障的快速處理提供了可靠依據(jù)。

1.4 信息維護(hù)

智能變電站能否保持穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行狀態(tài)，除了與設(shè)備的運(yùn)行情況及配合有關(guān)之外，還與相關(guān)信息的收集、整理和分析有著密切的關(guān)聯(lián)。利用可視化系統(tǒng)，能夠?qū)φ緝?nèi)設(shè)備的運(yùn)行信息進(jìn)行收集，并對(duì)不同的信息進(jìn)行分類(lèi)存儲(chǔ)，由此使得設(shè)備信息得到了有效地維護(hù)，信息的作用得以最大限度地發(fā)揮。

2 繼電保護(hù)可視化技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用

為提高智能變電站的運(yùn)行穩(wěn)定性，可對(duì)繼電保護(hù)可視化技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，據(jù)此，本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套繼電保護(hù)可視化系統(tǒng)，當(dāng)變電站內(nèi)的設(shè)備出現(xiàn)故障后，可視化系統(tǒng)能夠?qū)收闲畔⑦M(jìn)行記錄，并完成智能化分析，隨后以圖形或是圖表的形式，對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。該系統(tǒng)的應(yīng)用思路如下：可在故障錄波分析設(shè)備中添加一個(gè)可視化模塊，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的可視化顯示，按照故障發(fā)生的先后順序，對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行記錄，同時(shí)，對(duì)保護(hù)動(dòng)作記性回放。故障動(dòng)作后，系統(tǒng)記錄的文件包括中間節(jié)點(diǎn)、動(dòng)作簡(jiǎn)報(bào)、故障錄波等。

2.1 中間節(jié)點(diǎn)文件

該文件中主要包括如下信息：設(shè)備保護(hù)邏輯的動(dòng)作情況、故障錄波等，這部分信息可用于可視化圖形回放。從記錄的內(nèi)容上看，故障錄波與中間節(jié)點(diǎn)所記錄的內(nèi)容屬于同一類(lèi)信息，前者以故障概況為主，后者是對(duì)故障問(wèn)題的進(jìn)一步分析，記錄了故障發(fā)生時(shí)的細(xì)節(jié)，由此可為故障的快速處理提供依據(jù)。

2.2 故障可視化

本文所設(shè)計(jì)的繼電保護(hù)可視化系統(tǒng)以設(shè)備故障發(fā)生的時(shí)間先后作為依據(jù)，以此來(lái)完成故障分析與排除。系統(tǒng)歸納了三種文件，分別為中間節(jié)點(diǎn)、故障簡(jiǎn)報(bào)和故障錄波，并將核心功能組件，以嵌入的方式加裝到故障分析器中，可對(duì)設(shè)備故障的發(fā)生過(guò)程進(jìn)行記錄和回放，并對(duì)孤站那個(gè)發(fā)生時(shí)，保護(hù)動(dòng)作的順序進(jìn)行記錄。借助可視化保護(hù)邏輯圖對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行分析的過(guò)程中，不同的中間節(jié)點(diǎn)動(dòng)作情況會(huì)以高亮的形式顯示在圖形上。

2.3 圖元模板

圖1：可視化系統(tǒng)的主要功能

該可視化系統(tǒng)能夠在基本圖元中完成繪圖自定義，每一個(gè)圖元都有表達(dá)個(gè)數(shù)的屬性，這個(gè)屬性還能表達(dá)圖形元素所處的形態(tài)。圖元模板可按照個(gè)數(shù)值，對(duì)內(nèi)部圖像進(jìn)行條件繪制。為使可視化圖形更加簡(jiǎn)單，當(dāng)連接線的個(gè)數(shù)值為零時(shí)，可用紅色線表示，當(dāng)個(gè)數(shù)為1時(shí)，則可用綠色線表示。

2.4 互操作

在該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)，采用了當(dāng)前較為流行的G語(yǔ)言，對(duì)不同設(shè)備間的互操作保護(hù)邏輯進(jìn)行構(gòu)建，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)不同服務(wù)器指的自描述。這樣不但使可視化圖形的處理能力獲得顯著提升，而且還實(shí)現(xiàn)了不同設(shè)備的互操作。

3 結(jié)論

綜上所述，故障可視化系統(tǒng)在智能變電站中的應(yīng)用，使故障處理效率大幅度提高，當(dāng)繼電保護(hù)裝置啟動(dòng)后，系統(tǒng)便會(huì)對(duì)各種故障信息進(jìn)行記錄，并將信息上傳給主機(jī)，在完成分析后，進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。本文開(kāi)發(fā)的可視化系統(tǒng)已在智能變電站中進(jìn)行試運(yùn)行，自該系統(tǒng)投入后，站內(nèi)設(shè)備的故障處理效率較之以往進(jìn)一步提升?？梢?jiàn)，該系統(tǒng)具有良好的使用價(jià)值。