继电保护故障信息智能分析系统的全景模型研究

继电保护故障信息智能分析系统的全景模型研究

于勇超 杨正 先木思叶 ·乌买尔江

国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司 843000

摘要：近年来，我国的综合国力的发展迅速，随着新时期的到来，我国的综合国力得到了巨大的提升，而在整个社会的发展过程中，电力资源是非常重要的根本保障，保证电力系统能够安全、稳定的运行，就是电力企业的核心职责。继电保护装置作为保障电力系统安全运行的重要关卡，一旦继电保护装置出现故障，无法处于正常的运行状态中，不仅会对整个电力系统的安全、稳定运行带来影响，还会给国家和社会带来巨大的经济损失。从继电保护装置的实际应用情况来看，虽然加大对机电保护装置的研究维护力度，但是在一些无法避免、不可控制因素的影响下，继电保护装置仍然会出现运行故障，此时如何采取积极有效的措施对故障进行解决，就成为当前重点研究问题。

关键词：继电保护；故障信息智能分析系统；全景模型研究

引言

随着我国电力系统的发展，泛在电力物联网的推广与建设，电力数据的管理和传输也朝着智能化和信息化方向发展。变电站的继电保护系统作为电网的运行安全监视和故障处理系统，在保障电力系统稳定运行的过程中有着不可替代的作用。为了全方位了解电网运行信息，实现对继电保护故障信息的分析。辅助电网调度人员的决策，提高电力系统设备管理和电网故障处理的自动化水平，本文对变电站继电保护故障信息远程传输系统进行了研究。

1电力系统继电保护装置的常见故障

1.1继电保护系统中设备的故障

继电保护工作对细节管理有着非常高的要求，因为电力系统本身的运行结构非常复杂，细致程度也非常高，所以对继电保护装置的要求也非常高。对于继电装置的问题而言，更多的是出现在一些重要的设备组件中，从继电保护装置的工作原理上来说，所有的继电保护系统以及电力系统的运行故障检测方法都是相同的，对于不同的负载电流以及电压，在整个电力系统运行的过程中其要求存在着一定的差异，所以在对继电保护装置进行安装和管理时，要结合工作强度和工作负荷进行全面的考量，在此基础上对电力系统选择合适的继电保护设备。在继电保护装置安装的过程中，需要注意的是，每个系统内的中继装置都要能够符合电力系统的实际标准，不管哪个环节出现问题，都会对整个继电保护装置的数据检测精度产生影响，从而对电力系统的安全运行带来威胁。

1.2继电保护系统的开关设备故障

导致继电保护系统的开关设备出现故障的主要原因是，继电系统与电力系统，在机械和电气保护装置中不能够很好地匹配，其中继电保护开关设备有着非常强的工作规律，在对该故障进行排除时，有着非常好的故障检测效果。首先，对于电力系统中的继电保护装置而言，当工作强度和使用时间持续增加的时候，为了使继电保护装置起到更好的保护作用，定期对继电保护系统以及相关的装置进行更新，否则一旦出现老化和过载问题，就会使继电保护装置做出反应。除此之外，由于继电保护系统的负荷开关设备非常密集，部分交换设备无法适应稳定性和精密性的要求，从而导致继电保护开关设备存在问题，继电保护系统与电力系统之间还存在着本质上的差别。

2继电保护故障信息智能分析系统的全景模型研究

2.1基于多源信息故障诊断

基于多源信息的继电保护故障信息智能分析系统涉及与多个系统的交互，在故障发生时获得大量故障数据，包括故障录波事件、故障录波文件、保护动作报告、保护事件、ＳＣＡＤＡ系统ＳＯＥ记录、遥信变位记录、ＷＡＭＳ数据文件。为充分应用各种故障信息实现故障诊断，提出了一种基于多源信息分层故障诊断的故障诊断方法。故障诊断共分为三层。第一层，利用网络拓扑结果和开关跳闸信息对电网进行基于网络拓扑和开关跳闸信息的故障诊断。由于ＥＭＳ系统能保证较快而可靠地获取开关跳闸信息，因此能快速定位发生简单故障的电力设备。经过第一层的故障诊断，可完成基本的故障诊断，确定可能的故障元件集，如果故障元件唯一，那么故障诊断结束，否则进入第二层故障诊断。第二层，利用保护动作信息和保护与开关间的动作配合关系，对电网进行基于保护和开关动作逻辑的故障诊断，由于利用了保护和开关间的动作逻辑，因此经过第二层的故障诊断，可完成绝大多数故障的诊断。第三层，对经过前面两层仍不能处理的特别复杂的故障，利用故障录波信息进行更深入的故障诊断。

2.2线路强送电辅助决策

基于多源信息的继电保护故障信息智能分析系统还建立了线路强送规则库，当线路发生故障时，根据规则库进行强送判断，并展示线路不能强送电的原因。当线路发生故障后，满足以下条件不能强送电：（１）跳闸线路为全电缆；（２）跳闸线路无可快速切除故障的主保护；（３）已接到跳闸线路不具备运行条件的报告；（４）跳闸线路高抗保护动作；（５）线路跳闸时系统伴有振荡现象；（６）线路检修结束复电时或试运行线路跳闸；（７）已确认线路发生三相短路故障；（８）线路有带电作业或带电跨越施工；（９）开关拒动可能导致失稳的开关；（１０）保护动作信息不正常，如线路主保护未动作由后备保护动作跳闸；（１１）重合闸该动作而未启动，重合闸两侧动作不一致或重合闸未动作前加速元件动作。

2.3开关与保护设备动作行为评价

以往的电网故障诊断系统主要用于诊断故障设备，对动作行为的判别则较少涉及。本文在对故障进行智能分析的前提下，采用基于规则的专家系统推理开关及保护的动作行为。要实现对开关与保护设备动作行为的评价，最重要的是相应规则库的建立。以母线部分规则为例，说明规则库的建立原则。若母线故障，则母差保护应动作；若母线所连线失灵保护动作，则母线失灵保护应动作；若母线失灵保护动作，则母线所连开关应跳闸；若母差保护动作，则母线所连开关应跳闸；若母差保护应动作且母差保护动作，则母差保护正确动作；若母差保护应动作但母差保护未动作，则母差保护拒动作；若母差保护不应动作但母差保护动作，则母差保护误动作；若开关应跳闸且开关跳闸，则开关正确动作；若开关应跳闸但开关未跳闸，则开关拒动；若开关不应跳闸但开关跳闸，则开关误动。

3结语

总而言之，继电保护装置在整个电力系统中有着非常重要的作用和应用价值，但是在实际运行中总会受到一些不可控因素的影响，从而使继电保护装置发生故障。因此在未来的发展过程中，我们要加大对继电保护装置的研究力度，要加大对继电保护装置的研究力度，制定针对性的解决对策，这是当前阶段整个电力行业都要重点关注的问题，也是迫切需要解决的问题。

参考文献

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