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新一代智能变电站继电保护故障可视化分析

2019-01-14

通信电源技术 2019年12期
关键词:录波继电保护可视化

李 萍

(国网淮安供电公司,江苏 淮安 223002)

1 故障可视化分析

1.1 信息生成

当继电保护装置发生动作后会生成5 种文件,包含故障录波、中间节点及动作情况简报等,以DL/T860 的方式对故障信息进行传输。装置每次动作都会同时产生中间节点文件与故障录波文件,这两种文件表示的时间段完全相同。其中,故障录波为装置此次动作相关的所有信息;而中间节点除故障录波信息外,还包含保护逻辑图形。在故障分析的初步阶段,主要运用故障录波;当需要对故障进行深入分析时,应使用中间节点文件[1]。

1.2 可视化分析

在故障录波文件的分析工具中,具有对保护逻辑进行可视化分析的基本功能,将时间作为主要线索,根据不同的动作文件综合分析故障,以清晰地再现发生故障时不同元件各自动作逻辑与顺序。在对保护逻辑图进行可视化分析的过程中,选择高亮显示各个中间节点的保护动作,根据基本图元对图形绘制模式进行定义。所有图元必须配备单独的属性state,以对状态个数属性进行表示;所有内部对象还要配备属性Sta,以对元素状态进行表示。模板中所有内部对象均可将Sta 作为依据完成条件绘制,使图形能依据具体值显示不同风格。为了更加简洁明晰地显示图形,只按keyid3 值对连接线实施条件绘制,当Sta 等于0 时,绘制一条黑色线;当Sta 等于1 时,绘制一条红色线。

1.3 互操作

保护逻辑图可以通过G 语言直接完成自描述,由综合应用服务器对经过G 图形处理的保护逻辑图实施解析。由于G 语言在电力系统中可对图形进行标准化描述,所以支持在不同的厂家之间进行互操作。但是,需要对厂家自身使用习惯进行考虑,因此互操作主要包含如下两种情况。(1)若配合厂家同样以G 语言为主,则可实现直接配合,无需进行额外工作,并且还能确保故障分析对应的显示风格保持一致。(2)若配合厂家没有使用G 语言,则需提供能进行故障可视化分析的系统插件,插件的数量无论配置的装置数量如何均使用一个,不需要执行按照装置类型配置插件的操作。此外,分析软件需附加参数调用,采取对“.ekefile”实施运行的方式准确调取波形。其中,file 表示全路径文件名,应带有.cf 的后缀。

2 故障可视化分析具体应用

利用此方法开发逻辑图生成模块,同时对该模块和可视化软件进行集成。在对保护程序进行编译的过程中,以程序设置为依据生成可实现在线回放的图形文件,要求这一文件处在程序代码中,以确保图形和程序完全一致。装置启动后生产包含中间节点等在内的文件,保护逻辑图形的具体内容可以自动生成至.debs 文件中,为可视化分析提供条件。借助以G 语言为基础的图形自描述模式对配套文件解析功能模块进行开发,同时对该模块和波形分析工具进行集成。此时波形分析工具应增加故障回放方面的功能,同时打开录波与中间节点文件,以故障录波为开启条件,采取这样的方式对故障波形实施可视化分析与同步回放分析。在装置发生动作时立刻生成扰动通知及各类文件,由录波器采用文件服务收集故障信息,再对其进行上送。因此,无论是综合应用服务器、调度端还是录波器均能对故障实施可视化分析。

这一分析方法当前已经成功应用于新一代的智能变电站,尤其是在综合应用服务器、调度端以及录波器等方面,其强大的故障分析能力与互操作性使其具有良好的应用与推广价值。

3 分析智能变电站中继电保护故障运用可视化技术处理的方案

3.1 分析继电保护中故障信息生成情况

一旦在智能变电站中的继电保护进入运行状态,就需要启动变电站中继电保护的系统。在这一过程中无论进行何种操作,此系统都能够自动对历史操作的情况进行完整保护以及记录。这些有用的数据则可以通过数据文件的情况进行保存,其中包括动作简报文件、故障录波文件以及中间节点文件。因此,在实际继电保护中就可以通过此装置记录故障情况,即通过DL/T860 展开操作。此时,一旦继电保护中的装置启动或关闭,系统都会生成自动故障的录波文件,在此文件中主要记录各个时间以及中间节点的时间都是一致的。然而若发生故障的情况,录波文件和中间节点的文件就会出现差异性,且中间节点中的文件除了能够有效可知继电装置的逻辑信息外,还能够有效针对故障中的文件记录有效信息[2]。工作人员可以十分清晰地将中间节点的文件显示在继电装置中,进而可以通过可视化的方式保护好对应的关系图。工作人员可以结合二者记录情况找出故障信息,并根据这一特征更好地分析故障。

3.2 分析继电保护中故障逻辑关系图可视化

继电保护中的故障可视化主要是采用过程分析的方式,在此过程中通过继电保护相关的装置掌握其逻辑关系中可视化的情况,并将继电保护所发生的故障情况通过录波分析的方式提升保护的效果,即在时间关系中能够针对故障情况来通过简报的方式有效促进继电装置自动生成对应的录波文件,并针对中间节点的信息文件进行科学分析。因此,在这一环节中,工作人员可以通过可视化的逻辑关系图掌握各个节点发生故障的情况,并有效促进故障分析提升效率。针对继电保护中发生的故障,通过运行逻辑图所包含的文件,即“state”能够将故障中的对应个体属性展示出来,并通过图元化的方式保存对应的属性文件,即“sta”,其代表的是相关定义单元中全部的图元对象,同时还展示出相应图元所属的状态。此外,通过这个图元内部结构还可以找到对应的属性文件,即“sta”的参数值。同时,通过此方式绘制出图元模板所包含内部对象,就可以将继电保护中的故障通过可视化的图形展示出来,进而能够根据逻辑图单元情况展示出对象属性,一旦“sta”值出现不同的情况,工作人员就可以根据其不同风格找到故障的位置。一般新一代的智能变电站中,在继电保护故障采用可视化技术进行分析和研究,工作人员通过简洁图像方式使得故障呈现出来,并且和“keyid3”的参数值绘制出逻辑图。红线代表的是“sta”值“1”,黑线中“sta”值则表示 的是“0”。

3.3 分析继电保护中逻辑关系图运用G 语言的情况

一般在继电保护中运用的是G 语言,其可以通过智能变电站中继电保护的逻辑关系图实施科学描述,并通过G 图形处理对应的工作,通过服务器对应的逻辑关系图提升故障分析的能力。因此,我国的电力系统可以通过标准化的图形语言进行描述,即G 语言。采用这种方式可以针对不同厂家所生产的设备实现互操的目标。实践运用中就可以通过不同电力企业中的G 语言掌握其差异性,并进行调整,从而实现互操的过程。一般主要的运用方式有两种,第一种是厂家采用的是G 语言,则可以直接配合并展开互操作,无需做出其他相关的工作,即可有效保障智能变电站中继电保护的故障可视化,同时在呈现方面也展示出一致性风格;第二种是厂家不需要运用G 语言就可以开展可视化的操作描述,即通过继电保护的故障可视化研究,进而通过插件引入对应的系统即可[3]。在此背景下,故障分析就可以直接从对应的程序运行插件调出。此方式的优点就是可以通过可视化的方式满足不同继电保护故障的需求,同时还可以简化智能变电站中继电保护的故障可视化操作步骤。

3.4 分析智能变电站中继电保护故障的可视化模型

参照分析可知,在继电保护中,逻辑关系图主要运用G 语言的开发以及解析模块而通过波形分析的方式引入对应的G 语言开发模块。通过此模块就可以充分运用波形工具增加故障的回放作用,并且在相应时间节点中所生成的文件就可以在录波的文件打开,此时工作人员就可以根据可视化的保护逻辑图找出故障波形。因此,在实际的运行中工作人员就能够启动继电保护的装置,此时就会自动生成对应的文件,即中间节点的文件和故障简报的文件,然后工作人员结合这些可视化的模型有效分析故障情况,进而有效将故障中的录波器展开传输。通过这一系列的方式就可以使得智能变电站中的继电保护故障得到良好解决,同时通过综合应用的方式提升故障分析的效率。

4 结 论

通过分析可知,新一代的智能变电站在继电保护方面所出现的故障都可以通过可视化的技术方案及时得到解决。该技术方案在实践运用过程中主要是结合电力系统G 语言的逻辑图形做好描述,进而使得智能变电站中继电保护工作可以通过可视化的方式得到及时解决。此外,此技术方案不同的设备、厂家以及设备之间的兼容性十分良好,可以广泛运用在故障解决中。

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