智能變電站繼電保護運維防誤技術研究

畢 波

（國網四川射洪市供電有限責任公司）

0 引言

智能電網作為當今電力系統領域的重要發展方向，在智能電網體系中，智能變電站作為電能傳輸和轉換的關鍵節點，其安全穩定的運行對整個電力系統的可靠性和穩定性具有至關重要的意義。然而，隨著智能變電站技術的快速發展，其規模日益龐大，系統復雜度不斷提高，保護與運維工作也面臨著新的挑戰。智能變電站的繼電保護系統是保障電力系統安全運行的重要組成部分，一旦出現誤動作或失靈，可能會對電力系統造成嚴重的損失甚至導致事故發生。因此，研究智能變電站繼電保護運維防誤技術的研究具有重要的理論意義和實踐價值。

1 主動式綜合防誤技術

不同的電網系統和變電站可能存在不同的風險和挑戰，因此單一的防誤方法并不能完全適用于所有情況。其中，主動式綜合防誤技術具有重要價值。主動式綜合防誤技術是一種主動預防誤動作的綜合保護方案，該方案結合了多種技術和策略，旨在降低繼電保護系統的誤動率，并增強系統的抗誤能力。

1.1 基于GOOSE／SV控制塊的綜合性防誤

GOOSE／SV是現代數字化繼電保護系統中的重要組成部分，它被廣泛用于綜合性防誤技術中，以提高繼電保護系統的可靠性和防誤性能?；贕OOSE／SV控制塊的綜合性防誤技術優勢在于其高速、可靠的通信機制和靈活的配置方式，可以實現更加智能、準確和高效的繼電保護［1］。此過程中技術人員在應用該技術時需要充分理解其原理和操作方法，并進行合理的配置和調試，以確保其在實際運行中能夠發揮最佳的防誤效果。

1.2 主動式綜合防誤技術的實現和應用

首先，技術人員在開展防護工作時，確實要結合一體化配置技術，對裝置進行合理性管理和操作約束。技術人員需要熟悉一體化配置技術的原理和操作方法，保證裝置配置的準確性和合理性，從而提高管控工作的基本水平。

其次，繼電保護是確保電網安全穩定運行的重要措施，技術人員需要仔細分析繼電保護的流程和管理要點，確保在實際操作中能夠準確地處理斷路器和隔離開關的動作，以滿足基礎建設評估工作要求，保障具體的建設工作能夠順利完成。

再次，操作人員在進行防誤技術的檢查和處理時，要嚴格按照質量要求進行操作，提高檢查的準確性和全面性，有序推進防誤技術的處理工作，確保電力傳輸運行信息的完整性，并明確電力傳輸中二次設備的工況，以減輕失誤性因素對后續處理操作造成的影響［2］。

最后，SV接收板是繼電保護裝置中的關鍵組件，對于防誤技術的實施效果和處理效率起著重要作用。技術人員需要重視SV接收板轉換過程，確保其準確可靠，使繼電保護系統在實際運行中更加可靠和高效。具體實施流程如圖所示。

圖 智能變電站繼電保護運維智能主動性防誤技術效果圖

2 變電站繼電保護運檢防誤技術設計

在這一章節設計一款針對當前變電站運行特點的繼電保護運檢防護技術，可以從以下三個步驟進行分析。

2.1 計算變電站繼電保護運檢動態基線

智能變電站的特點在于其繼電保護系統產生的數據量較大，這些數據包含了各種設備的運行狀態和故障信息。為了降低繼電保護設備運檢過程中的誤差，提高運檢的精度，可以采取運檢動態基線計算方式，結合基線規則本身的數據粒度，對計算結果進行精確控制［3］。通過從變電站繼電保護運檢防誤數據庫中取樣歷史數據，進行數據平滑處理。數據平滑處理是通過使用濾波器或其他技術，去除數據中的噪聲和不穩定性，使數據變得更加平滑和穩定。應用基線算法模型進行計算，最后生成對應的基線數據，并重新傳輸至數據庫中，可以實現數據庫的更新，同時提高其參考性?；€算法模型是用于預測或估計數據的一種數學模型。通過對歷史數據進行基線算法模型的計算，可以得到對應的基線數據，即對未來數據的預期趨勢或參考值。這個過程有助于更好地適應設備的實際運行狀態變化，從而提高運檢的準確性和可靠性。

2.2 變電站繼電保護運檢防誤數據管理

經過上述公式的計算，可以獲取對應的動態基線，這個動態基線可以作為參考值，用于對比和分析變電站繼電保護運檢防誤數據。接下來，我們需要采集和分析繼電保護運檢防誤數據，以進一步了解設備的運行狀態和故障情況。在經過上述公式的計算后能夠獲取對應的動態基線，然后采集與分析變電站繼電保護運檢防誤數據。因為IP地址在網絡中是唯一的，通過將其與特定的繼電保護設備關聯，可以方便地標識和管理這些設備的數據。借助GIMIS專用網絡和管理信息系統的功能，可以對變電站繼電保護運檢防誤數據實現圖像化可視化展示、動態管理與監控以及遠程防誤操作［4］。

2.3 變電站繼電保護運檢防誤可視化

綜合考慮上述運檢防誤步驟，可得出實現變電站繼電保護運檢防誤可視化流程為：

首先，需要收集變電站繼電保護運檢所涉及的各項資源的狀態參數。這些參數可能包括電流、電壓、頻率、相位等設備運行數據，以及其他環境和操作數據。其次，對于收集到的資源狀態參數，需要設定其節域（通常是原始數據范圍）和經典域（設定的合理范圍）。這有助于后續的數據處理和分析［5］；再次，通過運用變電站繼電保護運檢數據管理本身的參量權重，對收集到的相關數據進行歸一化處理。歸一化可以將數據映射到相同的尺度范圍，避免數據之間的差異對分析結果的影響；最后，通過Min-Max動態基線實施線性縮放。Min-Max動態基線是一種歸一化方法，它通過線性縮放將數據映射到指定的范圍（通常是0～1）。這樣做可以保留數據的相對關系，同時限制數據在指定范圍內，便于后續實現可視化和對數據進行分析。上述過程可用以下公式來表示：

式中，X表示經過歸一化處理后的數據；P表示原始數據；Max表示數據的最大值；Min表示數據的最小值。

具體的歸一化縮放過程如下：

找到數據的最大值（Max）和最小值（Min），將原始數據P減去最小值（Min）得到差值。將差值除以最大值（Max）和最小值（Min）之差，即（Max－Min），得到歸一化后的數據X。

通過該公式，所有的數據將被映射到0和1之間，其中最小值將被映射到0，最大值將被映射到1。這樣處理后，數據的尺度范圍統一，有助于后續的可視化和分析。同時，保持了數據的相對關系，即大的值仍然比小的值對應較大的歸一化值。然后，將121維變電站繼電保護運檢防誤對應的特征數據以11×11圖像集的方式展現，可以將復雜的數據轉換為圖像形式，使得數據更加直觀和易于理解。而后對運檢防誤圖像數據進行壓縮，可以提升數據處理的速度和存儲效率，從而提高繼電保護運檢防誤質量與效率。

3 變電站繼電保護運檢防誤技術應用措施

可以從多方面論述變電站繼電保護運檢防誤技術，受制于篇幅，無法完全列舉。本文主要從以下三個方面進行分析。

3.1 裝置硬壓板防誤控制

裝置硬壓板防誤控制通過在繼電保護裝置中設置硬壓板（也稱為硬限制板）來限制特定條件下的操作，以防止誤操作和減少潛在的人為失誤。

在一些關鍵操作上設置硬壓板，例如對重要開關的操作，需要進行雙重確認，確保操作的準確性。這可以避免單一操作引起的誤操作。在特定情況下限制操作的執行。例如：某些關鍵設備在運行狀態下可能無法進行重要操作，硬壓板可以防止操作員在不合適的時候執行操作。對于一些復雜的操作或緊急操作，可以限制只有在特定條件下才能執行，確保操作的安全性和正確性。在某些情況下，繼電保護裝置的參數設定可能會影響其防誤性能，硬壓板可以限制對關鍵參數的隨意修改，保持設定的穩定性和合理性。

裝置硬壓板防誤控制是繼電保護裝置中一種非常有效的防誤技術，但在實施時，也需要綜合考慮設備的特點和實際運行情況，避免過度限制操作，影響正常運維工作。

3.2 裝置檢修隔離防誤技術

分析保護裝置與整體系統的關系，并采用光纖組網和虛端子連接的方式，是一種有效的防誤技術，有助于在繼電保護裝置檢修期間減少誤操作問題，提高運維的安全性和效率。通過光纖組網與虛端子連接，可以將保護裝置與主要系統隔離，避免在檢修過程中誤操作影響整體系統的穩定運行。虛端子可以通過光纖傳輸實現信息的高速傳輸。它能夠彌補傳統物理端子連接方式的一些缺陷，如傳輸速度慢、容易受到干擾等問題。通過虛端子的連接，可以實現二次回路的虛擬化，將信息傳輸和處理過程進行虛擬化和優化。這有助于提高數據的處理效率和準確性。采用光纖組網與虛端子連接，可以優化信息傳輸的速度和穩定性。

虛擬化二次回路可以通過相應的措施來支撐軟壓板的相關操作，進一步提高保護功能和接發功能。增加壓板數量也是一種有效的手段，可以加強對軟壓板的控制，減少在檢修隔離過程中的不確定性因素，避免出現投退順序錯誤的問題。

3.3 裝置就地操作防誤技術

裝置就地操作防誤技術是一種非常有效的防誤措施，特別適用于運檢人員的每日巡檢工作。通過在現場操作裝置時避免錯誤控制指令的發出，可以大大降低誤操作的風險，保障變電站的安全運行。這一技術應用主要包含以下三個方面：第一，裝置控制在裝置就地操作防誤技術中是核心內容之一。它涉及對裝置的綜合分析和控制驗證，以確保裝置在實際運行中具有良好的應用性能，并適用于相應的應用范圍。這意味著在采用就地操作時，需要對裝置進行全面的評估，包括性能測試、容錯能力、響應速度等方面，確保裝置在各種情況下都能可靠地運行。第二，在實際操作時，需要結合設備當前的運行狀態來進行相應的控制和調節。防誤技術需要根據各項設備的特點和應用場景進行必要的調節，使其能夠與其他設備協作運行。這要求運檢人員具備豐富的經驗和技能，能夠靈活應對各種情況，確保裝置操作的準確性和穩定性。第三，裝置就地操作防誤技術要求相關管理人員在裝置自動化的指導下進行就地運行。這意味著在執行操作前，需要先進行再次的分析與探究，確保操作的合理性和安全性。同時，要嚴格遵循裝置的自動化指導，避免人為干預導致的誤操作。

4 結束語

確保電網的安全和穩定供電是電力系統管理的首要任務之一，而繼電保護運檢防誤技術作為一項重要的措施，可以有效降低誤操作和失誤帶來的風險，提高電力系統的可靠性和安全性。相關管理層應該給予繼電保護運檢防誤技術充足的重視，并積極推動其在變電站運檢中的廣泛應用，以確保電網的持續運行和供電質量。