王瑞麗

摘要：變電站設(shè)備結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，發(fā)生缺陷的位置、時(shí)間的不確定性，現(xiàn)階段對(duì)電網(wǎng)故障進(jìn)行事后分析以手動(dòng)分析為主，缺乏將大量歷史錄波數(shù)據(jù)綜合分析的手段。針對(duì)電網(wǎng)中多個(gè)變電站的歷史錄波數(shù)據(jù)，提出一種基于SVM分類(lèi)技術(shù)的故障原因診斷方法，利用歷史上收集的故障錄波數(shù)據(jù)，自動(dòng)探索大量錄波數(shù)據(jù)中的規(guī)律與模式，并形成診斷模型，建設(shè)變電站繼電保護(hù)分析平臺(tái)，結(jié)合實(shí)時(shí)錄波數(shù)據(jù)，對(duì)電網(wǎng)故障原因進(jìn)行在線判定，以確定故障位置以及發(fā)生的類(lèi)型。

關(guān)鍵詞：智能站;設(shè)計(jì);繼電保護(hù);

引言

隨著國(guó)家電網(wǎng)公司確立以“三型兩網(wǎng)、世界一流”為新戰(zhàn)略的核心任務(wù)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將提供物理基礎(chǔ)，推動(dòng)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)提質(zhì)增效并衍生新業(yè)務(wù)新業(yè)態(tài)新商業(yè)模式，這種新變化展現(xiàn)出“智能業(yè)務(wù)”的特征，核心就是數(shù)據(jù)和智能的驅(qū)動(dòng)。變電站設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，發(fā)生缺陷的位置、時(shí)間的不確定性，導(dǎo)致故障發(fā)生后檢修人員無(wú)法對(duì)事故原因作出快速判斷，同時(shí)告警眾多，故障排查定位困難，潛在風(fēng)險(xiǎn)缺乏有效辨識(shí)手段，導(dǎo)致問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)無(wú)法及時(shí)處理。因此，提出變電站繼電保護(hù)分析平臺(tái)，以確保電網(wǎng)能安全、穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

1變電站繼電保護(hù)分析

1.1數(shù)據(jù)采集處理分析

平臺(tái)通過(guò)站端故障錄波器采集[2]保護(hù)運(yùn)行數(shù)據(jù)，如：實(shí)時(shí)電流電壓及動(dòng)作信息;通過(guò)保護(hù)子站系統(tǒng)采集錄波文件;同時(shí)收集裝置信息及定值、壓板投入等信息進(jìn)行核實(shí)比對(duì);將這些數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)集市進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和預(yù)處理[1]。

2確定智能站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修策略

2.1模型計(jì)算精度

模糊評(píng)價(jià)模型主要使用了模糊數(shù)學(xué)理論，在判斷中會(huì)受到經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向的作用，主觀性較強(qiáng)，極其容易接收專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的不良影響，結(jié)果有時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大偏差。但是，比例失效模型是基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的模型，模型中使用了大量的歷史客觀數(shù)據(jù)。基于這些歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的結(jié)果具有較強(qiáng)的客觀性和可靠性，不像模糊評(píng)價(jià)模型一樣受到專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的不良影響，精度較高。

2.2關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

2.2.1數(shù)據(jù)選擇與抽取數(shù)據(jù)抽取步驟根據(jù)從與應(yīng)用端的保信軟件系統(tǒng)的歷史錄波數(shù)據(jù)庫(kù)中，取到原始的錄波數(shù)據(jù)，并取得錄波數(shù)據(jù)相關(guān)的信息，包括錄波來(lái)源線路、廠站、時(shí)間、事后確認(rèn)數(shù)據(jù)，而對(duì)于實(shí)時(shí)部分，則從保護(hù)裝置取得定時(shí)或條件觸發(fā)的錄波數(shù)據(jù)。

2.2.2數(shù)據(jù)預(yù)處理與規(guī)范化a.數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查對(duì)數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行探索分析，對(duì)關(guān)鍵字缺失的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩除，根據(jù)算法對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行判定，篩除質(zhì)量較低的原始樣本。

2.2.3特征提取因?yàn)樵紨?shù)據(jù)為生數(shù)據(jù)，在進(jìn)行模型訓(xùn)練前，需要將生數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為熟數(shù)據(jù)即特征數(shù)據(jù)。本方法引用小波分析技術(shù)，提取錄波信號(hào)在各頻率波段中的特征，采用多尺度的空間能量分布的分析方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻帶分析，再分別計(jì)算所得的各個(gè)頻帶的能量作為特征向量，完成從原始信號(hào)到特征向量數(shù)據(jù)的變換[2]。

2.3注重培訓(xùn)與強(qiáng)化檢修能力

首先，電力企業(yè)應(yīng)樹(shù)立培訓(xùn)理念，建設(shè)培訓(xùn)制度，制定培訓(xùn)計(jì)劃，落實(shí)好培訓(xùn)工作。為了強(qiáng)化培訓(xùn)效果，電力企業(yè)應(yīng)把理論知識(shí)培訓(xùn)以及技能培訓(xùn)結(jié)合，利用多媒體視頻培訓(xùn)模式、現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)以及知識(shí)競(jìng)賽模式開(kāi)展培訓(xùn)，保障培訓(xùn)的靈活性，激發(fā)工作人員參與和學(xué)習(xí)的積極性。由于繼電保護(hù)設(shè)備故障檢修工作具有一定難度，企業(yè)也要側(cè)重對(duì)工作人員專(zhuān)項(xiàng)技能的培訓(xùn)，在培訓(xùn)后進(jìn)行考核測(cè)試，利于企業(yè)了解維修團(tuán)隊(duì)綜合實(shí)力，了解其工作強(qiáng)項(xiàng)以及不足，更加針對(duì)性地開(kāi)展培訓(xùn)活動(dòng)。最后，企業(yè)也要落實(shí)好人力資源管理工作，建設(shè)獎(jiǎng)懲制度，對(duì)表現(xiàn)好的工作人員給予其物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)和精神獎(jiǎng)勵(lì)，激發(fā)其工作熱情，全身心地投入到維修工作中。也可利用獎(jiǎng)懲制度約束工作人員偷懶行為、工作態(tài)度不端正問(wèn)題，使其認(rèn)知到企業(yè)對(duì)此項(xiàng)工作重視度。

2.4安裝調(diào)試管理

在綜合自動(dòng)化變電站建設(shè)中，繼電保護(hù)涉及測(cè)量表計(jì)、直流系統(tǒng)、后臺(tái)監(jiān)控等設(shè)備。因此必須在調(diào)試階段內(nèi)，明確繼電保護(hù)與這些設(shè)備間的責(zé)任界限與分工，相互配合協(xié)調(diào);做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立以及對(duì)各設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試等等工作。對(duì)于繼電保護(hù)裝置的新安裝校驗(yàn)，必須對(duì)裝置加入額定電壓，模擬系統(tǒng)可能發(fā)生的各種故障，做裝置的整組模擬、傳動(dòng)試驗(yàn)，確保裝置各條邏輯回路的正確性得到驗(yàn)證。微機(jī)保護(hù)功能先進(jìn)，但這并不就意味著微機(jī)裝置工作可靠性大、安全系數(shù)高。保證繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置的背板、端予排、壓板、插頭的接線牢固，做好光纜、網(wǎng)絡(luò)線[3]。

2.5建立故障處理系統(tǒng)，提升技術(shù)人員的能力

隨著配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)管理的快速發(fā)展，并且不斷地引進(jìn)一些國(guó)際的技術(shù)，包括新材料、設(shè)備以及技術(shù)等，為了確保可以及時(shí)收集電力網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際數(shù)據(jù)并對(duì)相關(guān)缺陷以及故障進(jìn)行及時(shí)的處理和解決，這就需要電力企業(yè)在電網(wǎng)中建立繼電保護(hù)裝置運(yùn)行故障管理平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)二次回路裝置的動(dòng)作，并加強(qiáng)相關(guān)管理人員的能力提升，對(duì)管理人員進(jìn)行一定的技術(shù)培訓(xùn)，使其可以熟練地掌握繼電保護(hù)裝置的使用方法，并且在學(xué)習(xí)完成以后可以采用考核的方式，設(shè)置一定的獎(jiǎng)懲機(jī)制，從而不斷地提升相關(guān)工作人員的能力水平，強(qiáng)化對(duì)突發(fā)狀況的處理能力，減少故障損失。

2.6繼電保護(hù)二次回路裝置的檢查繼電保護(hù)

裝置的應(yīng)用能夠更好的保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，所以加大對(duì)其的保護(hù)力度尤為重要的。尤其是對(duì)其中涉及的差動(dòng)保護(hù)裝置，因其很容易受到各方面因素的影響，故而應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其的管理和控制，減少問(wèn)題的發(fā)生，下面將具體分析。其一，互感器的負(fù)荷檢修。在互感器使用中長(zhǎng)期處在超負(fù)荷的狀態(tài)下，不僅會(huì)導(dǎo)致其自身性能喪失，還會(huì)縮減設(shè)備使用壽命，帶來(lái)較多的不良影響。所以需要對(duì)互感器設(shè)備進(jìn)行定期的檢修和負(fù)荷控制，延長(zhǎng)互感器的使用壽命。同時(shí)其還能夠優(yōu)化差動(dòng)保護(hù)性能，實(shí)現(xiàn)電流的合理控制。其二，互感器質(zhì)量檢查?；ジ衅髻|(zhì)量對(duì)于提升電力系統(tǒng)保護(hù)效果有著重要作用，所以在選擇互感器時(shí)，要結(jié)合電力系統(tǒng)需求嚴(yán)格控制器質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。比如，在對(duì)繼電保護(hù)裝置測(cè)量完成后，如果發(fā)現(xiàn)電流超標(biāo)，則可以選擇一些小氣隙的互感器設(shè)備，這樣不僅能夠?qū)⑹４艈?wèn)題完全解決，還可最大限度地實(shí)現(xiàn)磁飽和。其三，電流互感器的選擇。電流互感器要根據(jù)電力系統(tǒng)以及差動(dòng)保護(hù)裝置的型號(hào)要求予以合理選擇，一般使用的電流互感器級(jí)別在等級(jí)10、系數(shù)10或者系數(shù)15左右。當(dāng)短路穩(wěn)態(tài)電流發(fā)生時(shí)，電流值封頂，這時(shí)需要將二次負(fù)荷誤差穩(wěn)定在10%以?xún)?nèi)，以減少問(wèn)題的發(fā)生[4]。

結(jié)束語(yǔ)

變電站檢修繼電保護(hù)設(shè)備常見(jiàn)問(wèn)題包括忽略工作人員培訓(xùn)，未及時(shí)引進(jìn)新型技術(shù)，檢修維護(hù)制度不夠完善，未明確故障類(lèi)型以及故障點(diǎn)等問(wèn)題，導(dǎo)致檢修工作效率低下。對(duì)此，為了有效解決變電站檢修繼電保護(hù)設(shè)備的問(wèn)題，企業(yè)應(yīng)立足于實(shí)際，做好變電站檢修繼電保護(hù)設(shè)備維修管理工作，在實(shí)際工作期間要求工作人員，利用置換方法、回路拆除方法以及對(duì)比方法，優(yōu)先明確故障的種類(lèi)以及故障點(diǎn)。其次，也要注重培訓(xùn)工作，利用多媒體視頻培訓(xùn)模式、現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)以及知識(shí)競(jìng)賽模式開(kāi)展培訓(xùn)活動(dòng)，強(qiáng)化工作人員檢修能力，提高其理論知識(shí)水平以及維修技能，發(fā)揮人力資源最大優(yōu)勢(shì)。最后，也要引進(jìn)新型科學(xué)技術(shù)，健全檢查和維修制度，強(qiáng)化監(jiān)督管理力度，提高設(shè)備檢修的水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉杜.智能變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修策略研究[J].電氣開(kāi)關(guān)，2020，58（01）：94-95+99.

[2]余小宇.探析繼電保護(hù)在自動(dòng)化變電站中的運(yùn)行及維護(hù)[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（04）：189-190.

[3]韋強(qiáng)強(qiáng).電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)分析[J].通訊世界，2020，27（01）：224-225.

[4]舒詩(shī)雄.220kV智能變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)[J].通信電源技術(shù)，2020，37（02）：238-239.