关键词：继电保护；通讯；保护通讯系统；故障定位
引言
随着电网的不断发展扩大，电网间的交流联系也不断加强，电网的复杂程度也越来越繁杂。电网变得错综复杂，在大数据时代下，如果电网发生故障，故障信息量剧增，在如此繁杂且庞大大数据电网中准确并及时的定位故障，无疑是大海捞针，困难重重。目前，各种型式的微机保护、故障录波设备在电力系统中已经被广泛采用，这些装置本身具有很高的信息化、智能化水平，但是对此类二次装置的运行管理却一直处于较低的水平。由于电力系统在国民经济的发展及保障人民生活中具有特殊重要的地位，又由于其本身复杂的结构及密切关联的运行特点，电力系统事故的防范及阻止事故的蔓延一直是一个重大的课题。众所周知，2003年8月份北美发生了持续了29小时的大面积停电，其后意大利、英国、瑞士等国家又接连发生了不同规模的停电事故。这说明电力系统在预防重大事故的发生方面还存在着很大漏洞，同时事故原因的迟迟难以确定，也表明电网故障信息系统的不完善，这对于事故的及时处理、修正措施的确定，从而对于未来类似事故的预防都是一个很大的障碍。为切实保证我国电网安全运行，预防、杜绝电网重大事故发生，我国国家电力公司发布了《国家电力公司电网二次系统“十五”规划》，要求我国电网实现二次装置运行、管理的自动化，从整体上提升电网调度运行管理水平，加快电网继电保护及故障信息系统的建设，保证电网健康、安全运行。所谓“继电保护及故障信息系统”最终应实现以下功能：（1）对全网保护设备和录波设备等二次装置的实时监测和控制；（2）提示对运行异常（有缺陷）设备的检修；（3）自动分析电网故障，能准确、快速地诊断出故障区域、故障点及故障性质；（4）自动分析继电保护动作行为；（5）继电保护专业管理的网络化及工作方式的标准化和规范化。
1继电保护通信系统故障定位需求
继电保护通信系统故障定位需求主要是：首先是继电保护通信系统的结构特点当前高压电网继电保护通信系统已普遍形成集成、高速双向的特点，能够提高通信设备使用效率，但同时也增加了快速、准确判断通信系统故障位置的难度。当前高压电网继电保护通信系统为提高通信可靠性，对于同一输电线路两端保护信息的传输，通常采用直达路由和迂回路由并行的传输方式。直达路由，即两站之间的保护装置直接通过通信设备进行通信。迂回路由，即两站之间的保护装置的通信路径是根据制定的路径串行经过附近若干个站点进行两站间的通信。其次是继电保护通信系统故障定位的具体需求为了快速判断继电保护通信系统是否发生故障和准确示出故障位置，本文在电网运维大数据背景下，获取ＲPMS和通信网管系统的告警信息和管理信息，首先对保护装置内部通信模块故障和通信通道故障进行判断。对于保护装置内部故障，根据运维管理中给定保护装置的唯一ID标识，即可快速给出故障保护装置所在变电站和屏柜编号等位置信息。对于通信系统故障，需先判断出光缆故障和设备板卡故障类型，通过通信资源管理系统进行故障定位，从而快速指导现场运维人员进行合理的检修工作。在保护装置采用迂回路由通信方式的情况下，当通信系统发生故障时，相关设备发出的告警信息数量大且在物理路径上难以直接确定告警设备间的关系，尤其在多区域复杂故障下，冗余信息和交叉信息更影响故障定位结果的准确度。因此，基于大数据技术中多源信息融合的思想，在故障定位过程中整合多源系统信息，并参考历史运行数据形成的经验数据，有助于实现快速故障定位并确定故障原因。
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2现代大数据下继电保护通讯系统故障定位方法
2.1继电保护的基本要求
现代大数据下继电保护通讯系统故障定位方法之一是继电保护的基本要求。继电保护为了更好的完成他的工作和任务，需要在技术层面上满足选择性，速动性，灵敏性和可靠性四个基本要求。选择性：当通讯系统发生故障的时候，继电保护装置仅将故障部位从系统中切除，不能选择其他任何部位；速动性：系统故障发生以后，继电保护装置要迅速反应起来，将故障部分切除，时间就是金钱，这样可以将损失降到最低；灵敏性：继电保护装置要时刻保持灵敏性，收到指令后要立即行动；可靠性：可靠性包括安全性和信赖性。当没有发生故障的时候，继电保护装置不能误动。当发生故障的时候，继电保护装置不能拒动。误动和拒动都会给通讯系统带来巨大的损失。
2.3 继电保护的优点
现代大数据下继电保护通讯系统故障定位方法之二是继电保护的基本要求。相较于以前的贝叶斯网络模型，继电保护的优点在于比贝叶斯模型法更加简洁，更加有时效性，更加准确。继电保护装置没有特别复杂的网络模型，简化算法。继电保护比传统贝叶斯模式更有实效性，在发现故障的同时就将故障处理，不需要繁杂的信息传递，继电保护具有高度的准确性，一般都只会针对故障部位进行处理，而贝叶斯模型法，在繁杂的信息传递过程中，有可能信息出现误差，波及其他正常部位，带来不必要的损失。
2.3定值管理
现代大数据下继电保护通讯系统故障定位方法之三是定值管理。系统定值管理功能包含了定值召唤、查询、比较等功能。由子站召唤的定值数据被保存到数据库中并标记召唤时间,可以与历时定值数据进行比较,查询定值变化情况;系统具备自动定值校核功能,可以设定对比的周期,将设备当前定值与录入的定值单定值进行比较,提示有差异的项,所有数据都可以传送到IV区,即进行web发布,此区可以对普通人员开放。
2.4选择及输入展示模块
现代大数据下继电保护通讯系统故障定位方法之四是选择及输入展示模块。选择及输入展示模块主要功能包括参数设定、结果查询和界面展示。参数设定是满足用户对系统的实时运行环境参数的掌握和设定需求，结果查询是实现用户对给定实时运行条件参数的计算结果查询需求，界面展示则是通过图表开发包工具实现计算结果的多种展示，包括SVG、表格、曲线等。除此之外，基于优化神经网络算法的大数据专家系统的ＲSFLS系统还具备一些辅助功能，主要包括:(1)基础资料管理。继电保护对应一次设备的铭牌参数以及全系统的网络拓扑及参数值等的查询;历史时刻曾消除缺陷的计算结果查询;更改存储记录，包括相关数据增、删、改、查、存库等。(2)功能管理。给定继电保护二次回路故障信息下故障定位计算结果的SVG、表格、曲线等多种展示方式。
结语：
继电保护故障定位方法并不是完美的，依然存在着许许多多的不足，这需要每一个科技工作者不断开拓，积极创新，不断地去完善他，让继电保护定位系统更好的为人类造福，通过一代又一代的人不断改善，优化系统，这样才能满足大家对于高品质生活的需求，也是人类文明的不断发展。
参考文献：
[1]张茹.基于贝叶斯网络模型的风机齿轮箱的故障分析诊断[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学,2014.
[2]付聪[1],安灵旭[2],方华亮[2],etal.继电保护系统对一次设备可靠性的影响研究[J].电力系统保护与控制,2013,5(11):38-44.
论文作者:徐娟,王源
论文发表刊物:《中国电业》2019年 22期
论文发表时间:2020/4/15
标签：故障论文; 继电保护论文; 电网论文; 数据论文; 系统故障论文; 保护装置论文; 通信论文; 《中国电业》2019年 22期论文;