導(dǎo)語：繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維管控技術(shù)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，智能變電站已逐漸實(shí)現(xiàn)無人值守，這給電力系統(tǒng)的運(yùn)檢工作帶來了新的挑戰(zhàn)。設(shè)計了一種繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維管控平臺，該平臺可以對變電站內(nèi)的繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并記錄，同時根據(jù)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀況，對繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程電源管理。應(yīng)用實(shí)踐表明，遠(yuǎn)程運(yùn)維管控平臺的應(yīng)用提高了運(yùn)檢人員的工作效率，減少了設(shè)備現(xiàn)場巡檢次數(shù)，降低了運(yùn)維成本。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)裝置；遠(yuǎn)程運(yùn)維管控；電源管理

隨著電力系統(tǒng)智能化的發(fā)展，智能變電站得到了廣泛推廣，變電站已逐漸實(shí)現(xiàn)無人值守。與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站的繼保設(shè)備運(yùn)維工作對運(yùn)檢人員的技術(shù)水平提出了更高的要求，而變電站的運(yùn)維檢修模式發(fā)展滯后，亟須開展對遠(yuǎn)程運(yùn)維管控平臺的研究，以幫助運(yùn)檢人員快速發(fā)現(xiàn)問題、分析事故、解決缺陷。針對這些問題，國內(nèi)外相關(guān)專家學(xué)者展開了深入研究。文獻(xiàn)[1]從變電站遠(yuǎn)程運(yùn)維的角度出發(fā)，設(shè)計了基于智能變電站的遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺，該平臺可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程巡視功能；文獻(xiàn)[2]基于數(shù)據(jù)化運(yùn)維的理念，設(shè)計了基于大數(shù)據(jù)的智能運(yùn)行管控平臺，該平臺根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)故障的快速診斷功能；文獻(xiàn)[3]通過軟件實(shí)現(xiàn)了一種電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備死機(jī)的監(jiān)測方法，該方法可以自動監(jiān)測這一頻發(fā)故障，有效地增加了運(yùn)檢人員故障解決的效率。本文從遠(yuǎn)程運(yùn)維的思路出發(fā)，設(shè)計了繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維管控平臺，該平臺可以減少現(xiàn)場巡檢次數(shù)，提高工作效率，降低運(yùn)維成本。

1繼電保護(hù)運(yùn)行管控存在的問題

電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時，繼電保護(hù)設(shè)備可以根據(jù)故障時刻的電氣量進(jìn)行邏輯分析并對一次設(shè)備發(fā)出控制命令，從而快速切除電網(wǎng)中的故障部分。繼電保護(hù)設(shè)備的作用是保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對其進(jìn)行運(yùn)檢十分重要。實(shí)際工作中，繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)檢工作還存在以下問題。a）變電站遠(yuǎn)程運(yùn)維問題。目前變電站已逐漸實(shí)現(xiàn)站內(nèi)無人值守，這給運(yùn)檢人員帶來了“距離遠(yuǎn)、監(jiān)控難、響應(yīng)慢”的問題，降低了運(yùn)檢人員的工作效率，一定程度上增加了運(yùn)維成本。b）變電站遠(yuǎn)程管控問題。目前，站內(nèi)繼電保護(hù)設(shè)備的軟硬件不斷完善成熟，絕大多數(shù)情況下都能保證穩(wěn)定可靠運(yùn)行，但繼電保護(hù)設(shè)備需長時間不間斷運(yùn)行，偶爾也會出現(xiàn)應(yīng)用軟件或系統(tǒng)崩潰問題。目前該故障的解決辦法是運(yùn)檢人員直接到站內(nèi)對故障設(shè)備進(jìn)行重啟電源操作，缺乏遠(yuǎn)程管控手段來快速恢復(fù)設(shè)備的正常運(yùn)行。

2遠(yuǎn)程運(yùn)維管控技術(shù)架構(gòu)

由于電網(wǎng)內(nèi)部的子站一般對接多個部門，而各部門通常又要管理多個子站，因此在設(shè)計架構(gòu)時必須考慮這一實(shí)際需求。為此，本文設(shè)計了如圖1所示的遠(yuǎn)程運(yùn)維管控平臺。圖1中的主站1至主站M分別對應(yīng)的是M個部門，例如地調(diào)、省調(diào)等，而子站1至子站N則分別對應(yīng)N個廠站。主站和子站之間的通信方式多樣，根據(jù)不同的通信鏈路情況進(jìn)行調(diào)整，比如可以用數(shù)據(jù)網(wǎng)、通信專網(wǎng)和電話撥號等多種方式，具有較大的靈活性。

2.1主站系統(tǒng)架構(gòu)

主站是指該系統(tǒng)位于調(diào)度端的部分，主要為調(diào)度、繼保等部門提供服務(wù)。服務(wù)器分為數(shù)據(jù)服務(wù)器和通信服務(wù)器，數(shù)據(jù)服務(wù)器選擇雙機(jī)熱備份的作業(yè)方式，特點(diǎn)是不間斷工作；通信服務(wù)器的作用是進(jìn)行主站和子站之間的通信，同樣也選取了雙機(jī)熱備份的作業(yè)方式。主站部分還包括Web服務(wù)器和故障處理分析工作站等，前者的功能是提供信息，后者的功能是供繼保、調(diào)度等管理部門監(jiān)控和故障分析。圖2為主站架構(gòu)示意圖。本文涉及的主站是繼電保護(hù)工作站，該工作站通過交換機(jī)接收各個子站的數(shù)據(jù)。

2.2子站系統(tǒng)架構(gòu)

子站是指該系統(tǒng)中位于廠站端的部分，它用于連接變電站內(nèi)的各個繼電保護(hù)設(shè)備，能夠?qū)⒀b置數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確地交給主站進(jìn)行分析處理，因此其接入能力和穩(wěn)定運(yùn)行能力至關(guān)重要。接入能力是指子站可以同時從不同版本、不同型號甚至不同廠家的設(shè)備上采集數(shù)據(jù)，這就使得子站需要具備多種通信方式與各個設(shè)備進(jìn)行連接。在站內(nèi)設(shè)置管理機(jī)可以有效地解決這一難題，管理機(jī)用于對多種通信規(guī)約進(jìn)行轉(zhuǎn)換，同時對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和過濾，最后打包傳輸有效數(shù)據(jù)。管理機(jī)的過濾功能，使得與故障無關(guān)的數(shù)據(jù)被濾除，減少了通道中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，一定程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸能力。管理機(jī)還具備存儲功能，能夠在設(shè)備故障時仍能調(diào)取站內(nèi)啟動裝置的數(shù)據(jù)信息，有利于進(jìn)行故障分析。

3電源管理模塊

二次設(shè)備在運(yùn)行過程中偶爾會出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰的問題，為了快速恢復(fù)設(shè)備的正常運(yùn)行，本文設(shè)計了一套遠(yuǎn)程電源管理模塊，該模塊可以通過遠(yuǎn)程重啟電源來完成設(shè)備系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的重啟。

3.1電源控制模塊架構(gòu)

電源控制模塊架構(gòu)如圖3所示。圖3中，工作站與故障信息分站服務(wù)器相連接，然后通過103通信規(guī)約對變電站的故障信息子站進(jìn)行通信，從而對站內(nèi)設(shè)備的電源進(jìn)行控制。

3.2硬件設(shè)計

電源管理模塊的硬件設(shè)計如圖4所示，由1個直流繼電器、1個交流轉(zhuǎn)直流電源、1個串口繼電器和1個串轉(zhuǎn)網(wǎng)服務(wù)器組成。需將電源管理裝置硬件部分部署在子站，將直流繼電器的常閉觸點(diǎn)串接在被控設(shè)備電源上，通過控制直流繼電器常閉觸點(diǎn)的分合來控制設(shè)備電源的通斷，以達(dá)到復(fù)位被控設(shè)備系統(tǒng)的目的?？刂评^電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在220V電源中，控制分合時會產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象，因此必須保證繼電器的長期穩(wěn)定性，防止相互干擾。具體實(shí)施方法，分子站以日志形式記錄控制繼電器的投運(yùn)時間和動作次數(shù)，對投運(yùn)時間大于1年或動作次數(shù)超過1000次的分站給出告警提示，更換控制繼電器以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。具體投運(yùn)年限、動作次數(shù)可根據(jù)控制繼電器的性能參數(shù)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證而定。

3.3軟件設(shè)計

電源管理模塊的軟件主程序流程如圖5所示，主要有完成定時召喚設(shè)備系統(tǒng)信息、監(jiān)測設(shè)備系統(tǒng)是否崩潰和重啟設(shè)備電源3部分。

4應(yīng)用驗(yàn)證

在2020年7月到11月的5起裝置崩潰故障中，國網(wǎng)晉城供電公司使用了繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維管控平臺來處理故障，與改進(jìn)前的故障處理情況進(jìn)行對比，得到的應(yīng)用效果如表1所示。相比于傳統(tǒng)運(yùn)檢方式，運(yùn)檢人員進(jìn)行解決裝置死機(jī)問題的時間由原來的1～4h縮減到3min左右，運(yùn)檢效率大幅度提高。本文設(shè)計的繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維管控平臺，為繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)檢工作提供了支撐平臺，根據(jù)本文設(shè)計開發(fā)的系統(tǒng)已經(jīng)成功運(yùn)用在國網(wǎng)晉城供電公司。

5結(jié)束語

基于遠(yuǎn)程運(yùn)維的理念，本文開發(fā)了繼電保護(hù)遠(yuǎn)程運(yùn)維管控平臺，并引入了遠(yuǎn)程電源管理模塊。應(yīng)用實(shí)踐表明，遠(yuǎn)程運(yùn)維管控平臺的應(yīng)用為運(yùn)檢人員提供了便捷有效的運(yùn)維手段，提高了運(yùn)檢效率，可幫助運(yùn)檢人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，快速響應(yīng)，保障用戶的安全用電、放心用電，盡可能消除因突發(fā)停電給用戶帶來的損失，將產(chǎn)生顯著的社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]張巧霞，王廣民，李江林，等.變電站遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2019，47（10）：165-173.

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作者：焦嵐軼 范軍太 衛(wèi)偉 單位：國網(wǎng)晉城供電公司