趙繆敏

（國網(wǎng)江蘇省供電公司檢修分公司南通運維分部,226001）

一種用于繼電保護狀態(tài)評價的大數(shù)據(jù)精簡方法

趙繆敏

（國網(wǎng)江蘇省供電公司檢修分公司南通運維分部,226001）

繼電保護系統(tǒng)是確保電力傳輸?shù)闹匾Ｗo手段。藉此，本文對繼電保護系統(tǒng)的進行了分析，對基于大數(shù)據(jù)背景下的繼電保護狀態(tài)評價進行了探索。

繼電保護；大數(shù)據(jù)；狀態(tài)評價；精簡指標

0 前言

繼電保護系統(tǒng)是為了保障電力系統(tǒng)的安全運行而創(chuàng)造出來的，它會針對任何類型的故障采取不拒動、不誤會的處理手段，并且具有較高的工作靈敏度和快速性。但是,由近幾年繼電保護系統(tǒng)出現(xiàn)的問題來看，繼電保護系統(tǒng)的硬件故障和缺陷，導(dǎo)致不正確運作事件發(fā)生。因此對大數(shù)據(jù)精簡方法下繼電保護系統(tǒng)狀態(tài)評價的探索有著鮮明的現(xiàn)實意義。

1 繼電保護系統(tǒng)運行狀態(tài)評價的大數(shù)據(jù)特征及精簡方法

電力系統(tǒng)的正常運作是要靠著繼電保護系統(tǒng)的維護而進行的。它的原理是：繼電保護系統(tǒng)與一次運維系統(tǒng)的電子電壓互感器和電子電流互感器及其他傳感器連接而獲得信號，對信號進行處理后，來進行對一次運維系統(tǒng)的的狀態(tài)判斷，最后給出是否跳閘或者合閘的命令。

在以前我們對繼電保護系統(tǒng)裝置理解的意義是，將繼電保護系統(tǒng)作為一個“黑箱”來看待，它的主要傳輸方式是輸入和輸出。簡單的來說就是，在檢測故障發(fā)生時，通過故障錄波裝置進行記錄，然后對故障進行，以此來評價繼電保護裝置是否做出了合理的故障反應(yīng)判斷。繼電保護系統(tǒng)是由調(diào)度中心和信息主站及各個智能化變電站的保護信息子站構(gòu)成。信息主站主要收集各種故障數(shù)據(jù)、保護裝置信息、自檢信息。繼電保護系統(tǒng)中信息保護子站，主要采用的保護狀態(tài)分析有兩類：

1.1 周期型數(shù)據(jù)

周期型數(shù)據(jù)主要是指在正常情況下保護設(shè)備定期傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。在沒有故障的正常情況下，繼電保護系統(tǒng)傳輸回來的數(shù)據(jù)是機械的自檢數(shù)據(jù)。因此這樣的信息不能用于預(yù)測保護裝置的下階段的運作狀態(tài)。

1.2 事件驅(qū)動數(shù)據(jù)

事件驅(qū)動數(shù)據(jù)指的是在系統(tǒng)由波動的情況下接收并上傳的數(shù)據(jù)波形數(shù)據(jù)。對于機械設(shè)備的運作波動較大的數(shù)據(jù)處理會不經(jīng)過電腦簡化處理而直接將采樣點波形完全存儲并傳輸給指揮臺。因為設(shè)備的規(guī)模加大使得每個變電站的故障波動數(shù)據(jù)都十分龐大。

2 用于機電保護運行狀態(tài)評價的精簡指標數(shù)據(jù)、

繼電保護系統(tǒng)狀態(tài)是指簡單保護系統(tǒng)能否完成對電力工程中一次運維階段保護的能力。而繼電保護運行狀態(tài)評價則是對運行的繼電保護設(shè)備運轉(zhuǎn)能力的分析。

我們立足于繼電保護系統(tǒng)的基本原理和要求，對處于運行的繼電保護設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)的評價包括以下方面：第一個方面是分析繼電保護裝置在一次運維工作中的可靠性，推測可能在一區(qū)發(fā)生的故障。第二個方面是分析繼電保護裝置在二次運維工作中的運轉(zhuǎn)正確性，其中的正確性體現(xiàn)在“保護對故障反應(yīng)的靈敏度、解決區(qū)外故障的可靠性、區(qū)外故障時的不動作可靠性和誤動作的風(fēng)險性、后備的靈敏性”。第三方面是，分析繼電保護裝置在進行一次韻味和二次運維的的安全性。第四方面是，在從二次運維系統(tǒng)相一次運維系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的安全性。

在對繼電保護系統(tǒng)進行分析的時候還應(yīng)故障元件的保護系統(tǒng)。因為在故障的情景下遠見處于非正常狀態(tài)時，也會表現(xiàn)出應(yīng)對故障的能力。

3 基于精簡指標的數(shù)據(jù)的繼電保護運行狀態(tài)評價方法

繼電保護系統(tǒng)的運行狀態(tài)評價是根據(jù)一次運維前和一次運維后的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，對繼電保護動作的評判過程。對繼電保護系統(tǒng)的評判目的在于，檢測保護系統(tǒng)的內(nèi)有無隱藏故障，有無數(shù)據(jù)錯誤，保護裝置性能是否達到設(shè)計要求。因此通過以各個疑問，可以對機電保護系統(tǒng)的運作從以下幾個方面進行評價：

3.1 繼電保護系統(tǒng)可靠性評價

從故障排除時間的充裕度來和選擇方案性來講，機電保護系統(tǒng)的可靠性的表現(xiàn)是“當一次運維系統(tǒng)出現(xiàn)故障是，是否及時作出單位開關(guān)跳匝現(xiàn)象。并且相鄰的正常元件可以啟動后備保護區(qū)，并進行正常的動作?！?/p>

3.2 繼電保護系統(tǒng)的快速性評價

繼電保護系統(tǒng)的快速性評價，主要是對保護設(shè)備在一次運作出現(xiàn)故障的時候，進行跳匝動作時間的評價。而保護裝置的跳匝反應(yīng)在設(shè)計之初便根據(jù)科學(xué)，合理的進行區(qū)間設(shè)定的。當故障危害沒有超過臨界值的時候是不會進行跳匝反應(yīng)的。根據(jù)實驗結(jié)果顯示，繼電保護系統(tǒng)的跳匝保護范圍在220KV的條件下，對近端故障是“小于等于20ms”對遠端故障是“小于等于30ms”這個數(shù)據(jù)的界定已經(jīng)將通道時間考慮在內(nèi)。并且據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，擋主保護正確運轉(zhuǎn)時，后備保護運轉(zhuǎn)時間和主保護運轉(zhuǎn)時間幾乎相同；當主保護不運轉(zhuǎn)時，后備運轉(zhuǎn)時間滿足先關(guān)規(guī)定。基于此種現(xiàn)象才滿足了繼電保護設(shè)備的快速要求。

3.3 繼電保護系統(tǒng)整定選擇性評價

在機電保護中，為保證機電選擇性的要求，在保障可靠性的前提下還要保障時間配合：第一對故障元件的繼電保護，需要滿足后備起跳時間大于主保護。第二，對相鄰非故障元件的保護方法是，需要滿足自身起跳時間大于故障元件后備保護起跳時間的要求。

3.4 靈敏性評價

對繼電保護裝置的靈敏性要去是指，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時故障元件和相鄰的故障元件都可以做出敏銳的感覺和及時的動作。其中要滿足：第一，故障期間，保護裝置、主保護、后備保護的穿越頻率大于等于1。第二，保護裝置的后備保護裝置在發(fā)生故障的時候要大于等于1。第三，原理故障的元件機電保護設(shè)備的后備保護元件，距離故障元件越遠，動作距離越小，相對的靈敏度就會越差。

4 結(jié)論

繼電保護系統(tǒng)的運行狀態(tài)直接影響著電力系統(tǒng)的運行安全和運行效率，在大數(shù)據(jù)前提下進行快速的機電系統(tǒng)狀態(tài)評價是有直接必要的。在新系統(tǒng)下的構(gòu)建有效數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺是現(xiàn)今我國電力系統(tǒng)必須要研究的核心技術(shù)。

[1]陳星田.智能變電站繼電保護隱藏故障診斷與系統(tǒng)重構(gòu)方法[D].重慶大學(xué),2015.

[2]鄭遠德.基于動態(tài)故障樹的繼電保護可靠性建模及應(yīng)用[D].華北電力大學(xué),2012.

[3]許明.繼電保護數(shù)字仿真建模方法與系統(tǒng)開發(fā)[D].山東大學(xué),2009.

A big data reduction method for the state evaluation of relay protection

Zhao Miaomin
（State grid power supply company in Jiangsu Province, Nantong branch maintenance branch,226001)

The relay protection system is an important means to ensure the power transmission.In this paper, the relay protection system is analyzed,based on the background of large data based on the evaluation of the relay protection.

relay protection;big data;state evaluation;simplified index