周毅

摘要：隨著我國社會建設(shè)進(jìn)程的加快，智能變電站的數(shù)量及規(guī)模不斷增加，同時也對繼電保護(hù)設(shè)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(hù)設(shè)備運營存在的問題，并提出了基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)設(shè)備智能運維系統(tǒng)功能架構(gòu)，以及其關(guān)鍵技術(shù)，以期能為移動智能運維管理模式的提升提供幫助。

關(guān)鍵詞：移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù);繼電保護(hù);智能運維

引言

作為變電站中的一種重要保護(hù)設(shè)備，繼電保護(hù)設(shè)備對于保障電力系統(tǒng)運行時的安全性及可靠性來說至關(guān)重要。近年來，我國的智能變電站在我國的變電站建設(shè)工程中取得了顯著發(fā)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(hù)工作帶來了一定的困難。與傳統(tǒng)變電站不同的是，智能變電站的二次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。傳統(tǒng)變電站設(shè)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(shù)字化、信息化、自動化與互聯(lián)化技術(shù)在智能變電站中的推進(jìn)，以數(shù)字信息為特征的智能模式在智能變電站的運行中產(chǎn)生了數(shù)量龐大的運行數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)變電站的運行管理模式很難對設(shè)備、運行、業(yè)務(wù)劇增的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

隨著我國科技實力的穩(wěn)步提升，近年來新興的移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等為繼電保護(hù)設(shè)備的智能運營管理提供了有力的技術(shù)支持。

1目前變電站繼電保護(hù)運行維護(hù)和管理存在的問題

第一，對于繼電保護(hù)設(shè)備信息的管理，都是依靠傳統(tǒng)的人工管理，但隨著信息數(shù)據(jù)量的增大，人工管理的工作量也隨之增加，不可避免地出現(xiàn)賬實不符合的問題。第二，缺乏有效的手段及措施對現(xiàn)場的運維操作進(jìn)行實時跟蹤監(jiān)督，導(dǎo)致了操作失誤等問題。第三，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)備需要憑借操作人員的工作經(jīng)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(dǎo)致運維工作效率低下。第四，傳統(tǒng)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(fù)雜的二次檢測數(shù)據(jù)和以往運維數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘。

2基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)設(shè)備智能運維系統(tǒng)功能架構(gòu)

基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)設(shè)備智能運維系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖1所示，該構(gòu)架主要由三個部分組成，分別是：數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)儲存、應(yīng)用層。其中數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)信息主要由人工導(dǎo)入、移動終端收集、站段系統(tǒng)數(shù)據(jù)組成。數(shù)據(jù)源的功能主要是負(fù)責(zé)為系統(tǒng)采集繼電保護(hù)設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)資料、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、缺陷錄入數(shù)據(jù)、保護(hù)狀態(tài)信息、檢測信息等。數(shù)據(jù)儲存功能的實現(xiàn)主要是依靠由結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫組成的數(shù)據(jù)庫，其中，由于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫便于分析數(shù)據(jù)，因此應(yīng)通過規(guī)范數(shù)據(jù)采集時的內(nèi)容及格式，從而最大限度提升數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化程度。智能運維管理系統(tǒng)的主要功能由應(yīng)用層決定，應(yīng)用層作為智能運維管理系統(tǒng)的核心模塊，其負(fù)責(zé)通過狀態(tài)檢測模塊對變電站繼電保護(hù)狀態(tài)的監(jiān)測信息進(jìn)行分析，并將分析得出的結(jié)果實時輸送至移動終端。

3基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)設(shè)備智能運維系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

3.1通信效率及信息安全

由于電網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)及各分區(qū)的移動子網(wǎng)之間雙向通信會產(chǎn)生大量的傳輸數(shù)據(jù)，因此，對移動智能運維管理系統(tǒng)的通信效率和信息安全要求極高。一方面，智能運維系統(tǒng)必須在內(nèi)網(wǎng)中進(jìn)行布置，其主要原因是智能變電站的實施運行狀態(tài)數(shù)據(jù)量龐大，系統(tǒng)在接受變電站繼電保護(hù)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(tǒng)的核心數(shù)據(jù)來源、在線運維的基礎(chǔ)，繼電保護(hù)實時監(jiān)測信息的通信效率及通信安全對于移動智能運維系統(tǒng)來說至關(guān)重要。另一方面，內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)之間存在著大量的信息數(shù)據(jù)交互，如系統(tǒng)與移動終端之間的圖像與視頻數(shù)據(jù)交互，移動終端需要將現(xiàn)場運維實時圖片、視頻等傳輸給系統(tǒng)并訪問系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，因此，內(nèi)外網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交互效率是智能運維管理系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。隨著目前我國供電事業(yè)的大力發(fā)展，對電網(wǎng)數(shù)據(jù)的需求呈現(xiàn)融合應(yīng)用的趨勢，并且這種需求日益強(qiáng)烈。由于移動終端在運行過程中需要雙向傳輸數(shù)據(jù)，即一方面向內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)，一方面向外網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)處于同一時間段雙向流動的情況下，容易產(chǎn)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(guān)鍵。

3.2故障診斷技術(shù)

智能運維系統(tǒng)的故障定位依靠拓?fù)淠Ｐ偷闹鸺墮z查實現(xiàn)，該拓?fù)淠Ｐ鸵揽縄EC61850規(guī)約建立。由于單個交換機(jī)上的通信節(jié)點眾多，如果采用傳統(tǒng)的對所有端口進(jìn)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(xì)微誤差就可能會對整個結(jié)果造成影響。因此，為了提高基于通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)故障定位的分析效率及定位精準(zhǔn)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(wǎng)中。但由于智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)存在通信網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、端口節(jié)點多等特點，導(dǎo)致了其狀態(tài)檢測工作開展起來要遠(yuǎn)遠(yuǎn)困難于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，因此，還需要科研人員的不斷研究優(yōu)化，從而徹底解決智能變電站的故障診斷難題。

3.3數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

如何高效、準(zhǔn)確地管理、儲存與處理移動智能運維系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的龐大且復(fù)雜的狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)、故障事故數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，是提升智能運維管理模式的關(guān)鍵因素。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)即利用特點的算法對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并對其中的有價值信息進(jìn)行篩選，并儲存在數(shù)據(jù)庫中，這樣一來，不僅可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的最大化利用率，還可以有效縮減其儲存空間。

結(jié)語

基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)設(shè)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(wěn)定性，并可以有效解決傳統(tǒng)變電站繼電保護(hù)設(shè)備運維管理中普遍存在的，在提高了變電站運行質(zhì)量的同時，實現(xiàn)了我國電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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