继电保护远程运维管控技术研究与应用

继电保护远程运维管控技术研究与应用

周利

内蒙古大唐国际呼和浩特铝电有限公司 内蒙古呼和浩特市 010206

摘要：我国电力行业自改革开放发展至今，使我国彻底摆脱之前用电供不应求的尴尬局面，改善我国人们的生活品质。目前智能变电站新技术广泛应用，而继电保护运维技术发展相对滞后。为了适应电网建设发展的需要，开展继电保护远程运维管控技术的研究与应用。该技术针对目前继保运检工作中存在的难题，设计了故障快速分析、定值压板远程巡检和电源远程管控的功能并进行了应用推广。

关键词：继电保护；远程运维管控技术；研究与应用

引言

时代的不断进步，科技的快速发展使得我国提前进入现代化发展阶段，为我国经济建设的快速发展奠定基础。规范继电保护远程运维管控技术要求、数据转换和存储、数据质量评价、状态评价、故障模式识别、预测性维护等标准化分析，支撑输变电设备远程运维工作，保障电网安全可靠运行和人民生活水平提高。

1继电保护远程运维管控架构

在电力系统内部，变电站一般对接多个部门，而各部门通常又要管理多个变电站，因此在设计架构时采用了主站和子站2层平台。其中，主站是指该系统位于调度端的部分，主要为调度、继保等部门提供服务；而子站是指该系统中位于变电站端的部分，它用于连接变电站内的各个保护和录波装置，能够将设备的数据快速、准确地交给主站进行分析处理。主站与子站之间的通信方式可以根据不同的通信链路情况进行调整，比如可以用数据网、通信专网和电话拨号等多种方式实现，具有较大的灵活性。

2继电保护远程运维管控技术研究与应用

2.1输变电设备远程运维标准

1.专业性，输变电设备远程运维标准专门针对输变电设备，关注远程运维领域，从专业需求的角度，解决输变电设备远程运维业务流程中数据多元异构、技术标准差异等问题。与国外先进水平相比，我国输变电设备远程运维手段、技术、安全性均处于领先水平。2.完备性，输变电设备远程运维标准针对输变电设备远程运维从远端设备感知、状态数据处理、设备状态评价、故障模式识别、预测性维护策略业务，全流程作出规范，是一套指导输变电设备远程运维工作的完备性标准。3.前沿性，输变电设备远程运维标准针对输变电设备远程运维的数据处理，状态评价和故障模式识别等环节，大量地研究数据挖掘、机器学习、图像识别等前沿的智能技术，保证了输变电设备远程运维高智能化水平。

2.2定值压板远程巡检

根据电力系统的不同运行方式，变电站继保设备的定值和压板需要重新设定。运检人员可以通过现场操作或者从主站进行远方修改操作，但都无法绝对避免因人员粗心或网络问题造成定值和压板设定错误。传统的解决办法是定期对继保设备的定值和压板进行巡检工作。目前在变电站运维工作中，对继电保护装置进行定期巡检都是由运检人员在现场操作完成的。随着无人值守变电站的兴起，继保人员亲自到变电站进行定值巡检会使得工作效率大大降低。而网络传输技术的成熟使得定值远程巡检成为可能，显著提高了定值管理工作的效率，这也是继保工作中定值管理工作的发展趋势。主站定时召唤继保设备的实时定值和压板，再将召唤的定值和压板信息与调度下发的定值单进行比对，如果比对之后发现定值和压板不一致会将结果直接反馈给继保人员，待继保人员核查后，确定是否需要修改定值或压板。

2.3面向运维服务的增强/混合现实远程标注技术

运维是典型的电力制造场景，在产品的长期使用过程中，运维成本在营运成本中一直占有较大比例，是影响电力市场竞争力的决定因素之一。因此，远程运维一直是电力领域亟待解决的瓶颈问题。增强/混合现实技术可以将虚拟信息叠加于物理场景，通过三维场景复现或者转换为虚实叠加的场景视频信息的方式，较完美地解决了现有远程方案的直观性、指导性、沉浸感等难题。研究在高危行业中基于AR及视频采集设备的远程视觉感知与方法，实现危险环境下人类可以直观感受探测区域，提升沉浸感。

2.4定值压板远程巡检模块

设备巡检是继保运检人员的一项重要工作内容，定值压板远程巡检模块为该部分工作提供了有效的手段。一方面，巡检过程中花费大量时间在往返变电站的路上，该模块使得运维人员在变电站可以直接进行定值和压板的巡检工作。改进后，进行1次定值压板巡检的平均时间从原来的120min缩减至0.5min，大大提高了运检人员的工作效率，减轻了运维负担。另一方面，定值压板远程巡检模块减少了人为参与因素，将巡检正确率提高至100%，增加了巡检工作的可靠性。

2.5标准架构

输变电设备远程运维业务流程主要包括现场作业、数据处理、状态评价、故障模式识别和预测性维护决策。输变电设备运维人员运用移动终端和各类检测仪器在现场进行巡检、带电检测以及诊断性试验等作业，同时，在线监测系统通过传感器获取现场设备的监测数据，中心侧对现场数据进行处理，利用这些数据以及其他与输变电设备相关的台账数据等进行设备的状态评价和故障模式识别，并最终给出设备的预测性维护决策，最后输变电设备运维人员在决策指导下进行设备的运维，这样就形成一个业务流程的闭环。

2.6系统应用

1.光缆资源管理，通过电力光缆网络管理平台，可以对光缆资源进行统一管理，当站点智能光配终端接入后，可以在网管拓扑界面添加该站点，并录入站点信息，包括站点名称、电压等级、站点区域、设备容量、设备型号、安装日期、光缆数量、光口数量、IP、OTDR模块IP等，还可以录入该站点的光缆信息，包括光缆起点、终点、长度、芯数、载荷等信息。2.光缆纤芯远程倒换，智能光配终端主要由纤芯交换模块完成纤芯的倒换动作，可以在本端通信接口模块通过PC登陆（需获取相关权限）控制纤芯倒换和查看纤芯连接数据，也可以通过电力光缆网管平台进行远程操作，将发生故障的纤芯承载的业务倒换到备用纤芯。结合OMS模块的自动切换功能，当纤芯发生故障时，可以将业务自动倒换到预先设置的备用纤芯。纤芯的远程倒换是在光缆纤芯信息界面中完成的，该界面展示了光缆两端的纤芯使用明细、承载业务名称、ODF端口、接入光端机接口等信息。

2.7硬件设计

电源管控模块需将电源控制盒部署在子站，将直流继电器的常闭触点串接在被控设备电源上，通过控制直流继电器常闭触点的分合来控制设备电源的通断，以达到复位被控设备的目的，采用1个直流继电器、1个交流转直流电源、1个串口继电器和1个串转网服务器组成。控制继电器的常闭触点是串联在220V电源中的，控制分合时会产生拉弧现象，必须保证继电器的长期稳定性，以及防止相互干扰。具体实施方法，子站以日志形式记录控制继电器的投运时间和动作次数，当投运时间大于1a或动作次数超过1000次，分站给出告警提示，更换控制继电器以保证系统的稳定运行。具体投运年限、动作次数可根控制据继电器的性能参数和实验验证而定。

结语

继电保护远程运维管控技术从远程运维的思路出发，开拓了继保运检工作的新模式，实现了故障快速分析、定值压板远程巡检和电源远程管控3项功能。该技术的应用显著提高了继保运检人员的工作效率和故障处理能力，在解决故障处理速度慢、电网运检人员配置与电网规模不断扩大的人机矛盾等方面都发挥了积极的作用。

参考文献

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