繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)應(yīng)用研究

班明雄

（廣西電網(wǎng)公司玉林供電局，廣西 玉林 537000）

0 引言

新時(shí)期的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對于電力穩(wěn)定性及電力需求量直線提升。建立在新型智能化技術(shù)基礎(chǔ)之上，各地區(qū)智能化電網(wǎng)建設(shè)取得全面性進(jìn)展。尤其近些年來，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，新型智能技術(shù)設(shè)備如智能電力技術(shù)、智能電力設(shè)備等，得到廣泛性應(yīng)用。其中，繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)，作為智能電力的一種，對于提高變電站電力輸出效率，滿足區(qū)域市場電力需求方面，起著直接性且關(guān)鍵性的作用。本文旨在闡述繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維基本概述，分析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的價(jià)值與意義，探討繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)應(yīng)用，為各地區(qū)電力企業(yè)，在繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維方面提供一些可行性的思路和建議。

1 繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維基本概述

繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)運(yùn)行的基礎(chǔ)，是新時(shí)期智能化電力技術(shù)。智能化電力技術(shù)的核心便是計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代化信息技術(shù)。繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)運(yùn)行中，可以借助高科技在線監(jiān)視系統(tǒng)，實(shí)時(shí)化發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行中，存在的各種問題和各種障礙，并根據(jù)問題障礙的大小，及時(shí)通知維修人員進(jìn)行檢查和修復(fù)。從信息流角度來講，繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)的工作原理，主要是對整套電網(wǎng)系統(tǒng)，存在的故障源進(jìn)行清掃和尋找，并將故障源問題傳輸至維修機(jī)器上，從而得以在屏幕上顯示，進(jìn)而技術(shù)人員第一時(shí)間得到網(wǎng)絡(luò)故障信息，從而采取遠(yuǎn)程操作技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)的出現(xiàn)，解決了之前好多網(wǎng)站故障問題的弊端。比如，早期的繼電系統(tǒng)問題出現(xiàn)，需要人工進(jìn)行實(shí)地考察，通過各方面的檢測，才可以獲得電力系統(tǒng)故障和問題[1]。而在繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)運(yùn)行下，技術(shù)人員只需要在辦公室，借助網(wǎng)絡(luò)工具便可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化操控。繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維，需要在繼電系統(tǒng)中安裝全自動(dòng)化技術(shù)，通過全自動(dòng)化技術(shù)橋梁，在電力總站與子站之間建立相關(guān)聯(lián)系，形成一個(gè)完整的操作系統(tǒng)，從而可以順暢的開展遠(yuǎn)程操控工作。繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)中，不僅可以進(jìn)行保護(hù)裝置遠(yuǎn)程可視化，而且還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化操控，使得電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的穩(wěn)定性和安全性得以保護(hù)和提升。圖1 為傳統(tǒng)變電站與智能變電站區(qū)別。

圖1 傳統(tǒng)變電站與智能變電站區(qū)別

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的價(jià)值與意義

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，從電力學(xué)的角度出發(fā)，指的是電力系統(tǒng)整體化運(yùn)行中，對存在的安全問題和跳閘短路危險(xiǎn)進(jìn)行檢測。由此可見，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，對于老化、失修及品質(zhì)較差電源來講，都有著極為重要的價(jià)值和意義。通過對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的使用，可以有效提高電源的整體化運(yùn)營，提高電源的使用年限。然而，在實(shí)際的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)過程中，需要注意三大原則性問題：①維持電力系統(tǒng)的正常使用狀態(tài)[2]。電力系統(tǒng)和繼電保護(hù)系統(tǒng)，屬于兩種相互獨(dú)立的系統(tǒng)。他們彼此之間沒有相互作用更沒有相互干涉，可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)使用。②繼電保護(hù)系統(tǒng)在一定條件下，切斷整個(gè)電路系統(tǒng)。對于發(fā)現(xiàn)的電力系統(tǒng)問題和故障，可以最快速度進(jìn)行反應(yīng)，切斷線路并保證整個(gè)電路系統(tǒng)的安全性。③繼電保護(hù)系統(tǒng)，可以很好解決電力電壓問題。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障，出現(xiàn)各種安全及穩(wěn)定性故障時(shí)，需要繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行配合，才可以提高故障和危險(xiǎn)的解除效率。與此同時(shí)，電力系統(tǒng)通過一定程度的發(fā)展，已經(jīng)完全可以借助新型科學(xué)技術(shù)進(jìn)行維護(hù)和運(yùn)行，通過電力系統(tǒng)繼電保護(hù)作用，保證整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)場巡視如圖2 所示。

圖2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)場巡視

3 新時(shí)期繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)具體應(yīng)用

3.1 變電站遠(yuǎn)方巡視技術(shù)

變電站遠(yuǎn)方巡視技術(shù)，主要包含兩大方面的技術(shù)形態(tài)：①對保護(hù)裝置進(jìn)行健康水平的巡視。②對廠站端進(jìn)行二次智能診斷和設(shè)備通訊狀態(tài)巡視。

具體來講，變電站遠(yuǎn)方巡視技術(shù)應(yīng)用，主要體現(xiàn)在如下3 個(gè)方面：①二次設(shè)備健康狀態(tài)巡視，需要保證保護(hù)裝置處于功能投退狀態(tài)。同時(shí)對模擬量采集、差動(dòng)保護(hù)差流、運(yùn)行溫度及開關(guān)量輸入等信息進(jìn)行精準(zhǔn)化確認(rèn)，對以上數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和判斷，掌握二次設(shè)備運(yùn)行健康狀態(tài)。②二次設(shè)備通訊狀態(tài)巡視中，要對智能診斷設(shè)備通訊狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，尤其要注意分析廠站通道關(guān)聯(lián)性是否正常，保證電站站內(nèi)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)能控和可控[3]。③二次設(shè)備通訊狀態(tài)巡視，要盡量減少通訊信息量，減低二次運(yùn)維主站端負(fù)荷，降低二次設(shè)備通訊復(fù)雜程度。

3.2 電網(wǎng)事故快速分析技術(shù)

智能化機(jī)器設(shè)備是由人創(chuàng)造設(shè)計(jì)出來的，繼電保護(hù)遠(yuǎn)程設(shè)備可以通過程序設(shè)置，實(shí)現(xiàn)地電力系統(tǒng)及電力網(wǎng)站的全方位管控。因此，智能化機(jī)器設(shè)備對于事物的感知，要比人類本身強(qiáng)很多。電網(wǎng)事故快速分析技術(shù)，便是在這一原理下實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)的。然而，在實(shí)際的電網(wǎng)事故快速分析技術(shù)運(yùn)用中，要想快速化提高智能網(wǎng)絡(luò)及問題快速搜尋水平，需要注意如下兩個(gè)方面問題：①要全面提高錄波器的智能化水準(zhǔn)，提高智能網(wǎng)絡(luò)的快速判斷能力。然后通過電網(wǎng)事故快速分析技術(shù)應(yīng)用，提高電網(wǎng)運(yùn)行故障分析和搜尋能力。②要進(jìn)一步提高錄波器的敏銳度和故障檢修精準(zhǔn)度[4]。當(dāng)遇到電力系統(tǒng)及電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行問題時(shí)，需要配合自動(dòng)化檢測技術(shù)，對故障問題進(jìn)行精準(zhǔn)化檢測，既節(jié)約時(shí)間又節(jié)約人力成本。

圖3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)遠(yuǎn)程操作流程

3.3 虛回路可視化技術(shù)

虛回路可視化技術(shù)，全稱是虛擬二次回路可視化技術(shù)。通過虛回路可視化技術(shù)應(yīng)用，可以將智能變電站，直接變得“摸不著”“看不見”的虛擬化端口。借助傳統(tǒng)電纜二次回路，將虛擬線路直接展示給運(yùn)維人員，大大改善了智能變電站二次系統(tǒng)的“黑匣子”狀態(tài)，為技術(shù)運(yùn)維人員提供可視化和直觀化技術(shù)手段，大大提高整體電力系統(tǒng)及電力二次系統(tǒng)可維護(hù)性。與此同時(shí)，在電力系統(tǒng)保護(hù)裝置上，直接進(jìn)行跳閘回路設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)化監(jiān)控[5]。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)電力運(yùn)維異常點(diǎn)時(shí)，可以直接借助虛回路可視化技術(shù)，將虛回路保持在可視化和壓板退役狀態(tài)，保證電力虛回路可視化和直觀化，更加有助于電網(wǎng)故障解決。

3.4 二次設(shè)備遠(yuǎn)程操控技術(shù)

二次設(shè)備遠(yuǎn)程操控技術(shù)應(yīng)用，需要借助繼電保護(hù)裝備，直接進(jìn)行電力系統(tǒng)定值區(qū)域遠(yuǎn)程化在線切換，從而實(shí)現(xiàn)對微機(jī)保護(hù)信號復(fù)位以及軟壓板遠(yuǎn)程投退。二次設(shè)備遠(yuǎn)程操控技術(shù)的優(yōu)勢有以下兩個(gè)方面：①保證保護(hù)定值遠(yuǎn)程下裝。傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置，對保護(hù)定值進(jìn)行執(zhí)行時(shí)，往往需要運(yùn)維人員及檢修人員同時(shí)到場，即便是檢修和故障處理結(jié)束后，也需要運(yùn)維人員及檢修人員同時(shí)進(jìn)行檢查無誤。而借助二次設(shè)備遠(yuǎn)程操控技術(shù)，運(yùn)維人員及檢修人員都不需要在現(xiàn)場，通過遠(yuǎn)程定制操控，可以實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備調(diào)配和下裝。當(dāng)遠(yuǎn)程操作下裝完成以后，電力系統(tǒng)還需要對定制進(jìn)行再次調(diào)閱，并通過視頻形式，對現(xiàn)場定制數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和記錄，保證數(shù)據(jù)信息可追溯、有據(jù)可查、有據(jù)可依[6]。②軟壓板遠(yuǎn)程投退。二次設(shè)備遠(yuǎn)程操控技術(shù)應(yīng)用中，變電站運(yùn)維人員還可以借助其進(jìn)行軟壓板遠(yuǎn)程投退，遠(yuǎn)程操控保護(hù)裝置的部分功能，大大提高了電力系統(tǒng)及二次電力設(shè)備檢修效率和檢修水平，大大縮減電力系統(tǒng)的修復(fù)時(shí)間。

3.5 智能化診斷及維修技術(shù)

繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)應(yīng)用，在智能化診斷及維修時(shí)，需要進(jìn)行決策樹結(jié)構(gòu)搭建。通過自上而下的遞歸算法實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息屬性值的精準(zhǔn)化分析。通過屬性值分析從而判斷出電力系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)點(diǎn)下的分支，并在決策樹枝葉節(jié)點(diǎn)上，獲得最終的診斷及維修結(jié)論。與此同時(shí)，在進(jìn)行特定算法及決策樹搭建時(shí)，還要注意構(gòu)建電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息知識庫，尤其要對繼電保護(hù)裝置有效警告，從而提出有效化和精準(zhǔn)化診斷及維修技術(shù)手段[7]。智能化診斷及維修技術(shù)應(yīng)用時(shí)，還需要注意，決策樹和知識庫的建立，要以繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生的警告為主，根據(jù)決策故障精準(zhǔn)化定位電力網(wǎng)絡(luò)故障位置，從而完成繼電保護(hù)裝置故障智能化診斷。電力系統(tǒng)繼電智能診斷及運(yùn)維操作如圖4 所示。

圖4 電力系統(tǒng)繼電智能診斷及運(yùn)維操作

3.6 壓板遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)

智能變電站的壓板遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)，主要包括軟壓板和硬壓板等兩種遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)。通過實(shí)現(xiàn)保護(hù)壓板狀態(tài)化監(jiān)控，來搭建起全系統(tǒng)化和體系化運(yùn)維服務(wù)支撐體系，建立起“移動(dòng)班組+服務(wù)中心+現(xiàn)場”全新化壓板遠(yuǎn)程運(yùn)維模式，保證繼電保護(hù)防誤操作及壓板巡查的順利化開展，提高電力系統(tǒng)壓板遠(yuǎn)程運(yùn)維精準(zhǔn)效率。

首先，可以實(shí)現(xiàn)壓板實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視。在進(jìn)行壓板遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)運(yùn)行時(shí)，智能變電站壓板需要嚴(yán)格按照IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)進(jìn)行信息化建模，提升變電站硬壓板配置自動(dòng)化水平。壓板遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)應(yīng)用，要實(shí)時(shí)化監(jiān)視全站壓板當(dāng)前運(yùn)營狀態(tài)，根據(jù)客戶端壓板配置狀況，對保護(hù)屏柜、保護(hù)小室及其他保護(hù)裝置，進(jìn)行多維度的展示。甚至可以利用圖形導(dǎo)航形式，目錄檢索形式以及其他匹配查詢形式，對壓板實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行實(shí)時(shí)化監(jiān)視和監(jiān)測[8]。

其次，可以實(shí)現(xiàn)壓板運(yùn)行狀態(tài)的審核和警告。在利用壓板遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)，進(jìn)行運(yùn)維狀態(tài)核對時(shí)，電力系統(tǒng)會對變電站壓板位置進(jìn)行確定，形成新的核對報(bào)告，并對電網(wǎng)運(yùn)行故障問題進(jìn)行提示，進(jìn)而對基準(zhǔn)值進(jìn)行壓板警告。對于壓板運(yùn)行狀態(tài)的審核，無論是起始時(shí)間、核對周期、動(dòng)態(tài)設(shè)置以及歷史結(jié)果等，可以進(jìn)行精準(zhǔn)化設(shè)置。同時(shí)，壓板遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)，還會對壓板運(yùn)行歷史審核結(jié)果進(jìn)行記錄。包括壓板名稱、壓板類型、壓板變位狀態(tài)等，進(jìn)行精準(zhǔn)化和全方位記錄，從而實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)故障和問題回溯的精準(zhǔn)化查詢，保證電力系統(tǒng)正?；晚槙郴\(yùn)行。

4 結(jié)語

綜上所述，繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)的廣泛性應(yīng)用，是新時(shí)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。尤其近些年來，繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，大大提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。與此同時(shí)，繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)，還大大提高了變電站信息化智能化水平，提高了變電站電力輸出效率。繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)，可以通過精準(zhǔn)化遠(yuǎn)程操作，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)故障和問題的修復(fù)。與到現(xiàn)場去沒有太大差別，反而提高了人們的工作效率，也減小了許多不必要的小失誤?，F(xiàn)代社會是飛速發(fā)展的科技時(shí)代，人們生活水平比過去有著極大提高，要在現(xiàn)有這些技術(shù)基礎(chǔ)上，不斷進(jìn)行創(chuàng)新與發(fā)展，爭取取得更大電力行業(yè)成就。