基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)設(shè)備智能運(yùn)維管理模式探討

周毅

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)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(shí)也對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備提出了更高的要求。本文首先簡(jiǎn)要分析目前變電站繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)營(yíng)存在的問(wèn)題，并提出了基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)設(shè)備智能運(yùn)維系統(tǒng)功能架構(gòu)，以及其關(guān)鍵技術(shù)，以期能為移動(dòng)智能運(yùn)維管理模式的提升提供幫助。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù);繼電保護(hù);智能運(yùn)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(duì)于保障電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的安全性及可靠性來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。近年來(lái)，我國(guó)的智能變電站在我國(guó)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(lái)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(jiàn)的光纖傳輸，因此運(yùn)維難度巨大;隨著數(shù)字化、信息化、自動(dòng)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(yùn)行中產(chǎn)生了數(shù)量龐大的運(yùn)行數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)變電站的運(yùn)行管理模式很難對(duì)設(shè)備、運(yùn)行、業(yè)務(wù)劇增的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

隨著我國(guó)科技實(shí)力的穩(wěn)步提升，近年來(lái)新興的移動(dòng)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(yùn)營(yíng)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(yùn)行維護(hù)和管理存在的問(wèn)題

第一，對(duì)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(shí)不符合的問(wèn)題。第二，缺乏有效的手段及措施對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)維操作進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)督，導(dǎo)致了操作失誤等問(wèn)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(yàn)以及書面資料的輔助，缺乏智能運(yùn)維管理工作的自動(dòng)化支持載體，導(dǎo)致運(yùn)維工作效率低下。第四，傳統(tǒng)的運(yùn)維管理二次缺陷及故障處理效率低下，主要原因是運(yùn)維的智能化程度偏低，無(wú)法對(duì)復(fù)雜的二次檢測(cè)數(shù)據(jù)和以往運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘。

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

基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)設(shè)備智能運(yùn)維系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖1所示，該構(gòu)架主要由三個(gè)部分組成，分別是：數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)儲(chǔ)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(dòng)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(yùn)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(cè)信息等。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存功能的實(shí)現(xiàn)主要是依靠由結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)組成的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中，由于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)便于分析數(shù)據(jù)，因此應(yīng)通過(guò)規(guī)范數(shù)據(jù)采集時(shí)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(yùn)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(yùn)維管理系統(tǒng)的核心模塊，其負(fù)責(zé)通過(guò)狀態(tài)檢測(cè)模塊對(duì)變電站繼電保護(hù)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行分析，并將分析得出的結(jié)果實(shí)時(shí)輸送至移動(dòng)終端。

3基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)設(shè)備智能運(yùn)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(dòng)子網(wǎng)之間雙向通信會(huì)產(chǎn)生大量的傳輸數(shù)據(jù)，因此，對(duì)移動(dòng)智能運(yùn)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(yùn)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(shí)施運(yùn)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(cè)信息時(shí)需要保障通信安全與通信效率。作為智能運(yùn)維系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)來(lái)源、在線運(yùn)維的基礎(chǔ)，繼電保護(hù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息的通信效率及通信安全對(duì)于移動(dòng)智能運(yùn)維系統(tǒng)來(lái)說(shuō)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(dòng)終端之間的圖像與視頻數(shù)據(jù)交互，移動(dòng)終端需要將現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維實(shí)時(shí)圖片、視頻等傳輸給系統(tǒng)并訪問(wèn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，因此，內(nèi)外網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交互效率是智能運(yùn)維管理系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。隨著目前我國(guó)供電事業(yè)的大力發(fā)展，對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的需求呈現(xiàn)融合應(yīng)用的趨勢(shì)，并且這種需求日益強(qiáng)烈。由于移動(dòng)終端在運(yùn)行過(guò)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(shí)間段雙向流動(dòng)的情況下，容易產(chǎn)生較大的安全隱患。因此對(duì)于智能運(yùn)維管理來(lái)說(shuō)，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(yùn)維系統(tǒng)的故障定位依靠拓?fù)淠Ｐ偷闹鸺?jí)檢查實(shí)現(xiàn)，該拓?fù)淠Ｐ鸵揽縄EC61850規(guī)約建立。由于單個(gè)交換機(jī)上的通信節(jié)點(diǎn)眾多，如果采用傳統(tǒng)的對(duì)所有端口進(jìn)行逐個(gè)排查的方式的話，其工作量會(huì)變得巨大，并且任何一個(gè)檢查中的細(xì)微誤差就可能會(huì)對(duì)整個(gè)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(guò)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(diǎn)多等特點(diǎn)，導(dǎo)致了其狀態(tài)檢測(cè)工作開(kāi)展起來(lái)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?jī)?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(chǔ)存與處理移動(dòng)智能運(yùn)維系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的龐大且復(fù)雜的狀態(tài)檢測(cè)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(yùn)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(diǎn)的算法對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并對(duì)其中的有價(jià)值信息進(jìn)行篩選，并儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，這樣一來(lái)，不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的最大化利用率，還可以有效縮減其儲(chǔ)存空間。

結(jié)語(yǔ)

基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)設(shè)備智能運(yùn)維管理模式，可以有效提高智能變電站的運(yùn)行安全，提高其運(yùn)營(yíng)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(yùn)維管理中普遍存在的，在提高了變電站運(yùn)行質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]應(yīng)東陽(yáng). 基于無(wú)線通信技術(shù)的繼電保護(hù)運(yùn)維技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 電子測(cè)試， 2020， No.449（20）：74-75.

[2]孫遠(yuǎn)俊. 基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧醫(yī)院后勤運(yùn)維平臺(tái)構(gòu)建[J]. 現(xiàn)代信息科技， 2020， v.4（14）：87-89+92.

[3]侯大立， 張芳. 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備智能維護(hù)管理平臺(tái)研究[J]. 應(yīng)用技術(shù)學(xué)報(bào)， 2020， 020（001）：P.59-62.