探究智能变电站继电保护信息分类研究与应用
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【摘 要】智能变电站作为智能电网的关键节点和基础支撑，大规模投运已成必然。本文基于智能变电站继电保护信息输出方面，对智能变电站继电保护输出信息分类原则和工程应用进行了探究。
引言
在智能变电站继电保护领域内，学者和工程技术人员将主要精力投入到智能变电站的继电保护装置、保护配置、保护采样跳合闸方式以及伴随着新一代智能变电站发展的站域保护等相关理论和技术研究中，未见针对智能变电站继电保护信息输出方面的研究。本文从生产运行和继电保护专业系统功能应用需求出发，提出了智能变电站继电保护输出信息分类原则，据此原则在某电网多个保护专业系统中实现工程应用。研究结果对规范智能变电站继电保护装置信息输出与应用具有指导意义。
1 保护输出信息分类原则
为满足保护故障信息系统、保护设备状态检修等高级应用功能开发对保护信息输出的需要，结合继电保护运行经验，参考变电站调控数据交互规范，按照“功能应用为导向、分类清晰明确”的原则，将智能变电站继电保护输出信息分为4类，即事故类（Ⅰ类）信号、保护动作类（Ⅱ类）信号、异常与告警类（Ⅲ类）信号和其他类（Ⅳ类）信号，具体描述如下。
（1）事故类（Ⅰ类）信号。反映一次系统发生一次故障的关键信息输出，主要包含一次系统或设备故障引起的开关跳闸保护装置动作出口信号，如主变保护装置的跳高压侧开关信息。该类信号主要是协助运行监控人员快速了解保护动作情况，同时作为其他高级功能开发使用。
（2）保护动作类（Ⅱ类）信号。反映何种类型原理保护动作的输出信息，这类信息包含了丰富的故障综合分析所需要的信息，主要涵盖各类型保护动作的变位信号，如主变保护装置的工频变化量差动动作信息。该类信号主要应用于故障综合分析，如故障简报的形成，面向的是继电保护专业人员。
（3）异常与告警类（Ⅲ类）信号。反映保护装置自身软、硬件或开入开出信号等的异常运行状态，这类信息为运行监视、二次设备在线监测和保护设备状态检修提供有价值信息，主要包含各类异常、告警信号，如保护装置的电压互感器断线信息。
（4）其他类（Ⅳ类）信息。除上述信息以外的其他全部信息，这些信息对装置的监视或高级应用功能开发所提供的有价值的信息量有限，在多数情况下属于无用或干扰信息，如保护装置的频繁启动信息。
以某型号智能变电站主变电气量保护装置为例，按文中给出的信息分类原则对部分输出信息划分（见表1）。
2 实际系统工程应用
2.1 运行监视
为适应并满足智能变电站投运后继电保护信息的综合应用，某电力调度控制中心于2012年初建设完成了面向智能变电站的继电保护故障信息系统主站。为提高系统的运行监视效率，便于日常运行监视与分析管理，在主站端应用上述信息分类原则，对信息子站上送的信息进行分类展示，提高继电保护设备输出信息运行监视水平。
2.2 故障简报的层次展示
在电网发生故障后，为了给电网调度运行人员快速掌握事故情况提供信息支撑，给继电保护专业人员分析保护动作行为特性提供参考，将事故类（Ⅰ类）信号与保护动作类（Ⅱ类）信号分别提取并显示在故障推理结果中，满足不同专业人员对继电保护动作信息的不同需求。图1给出了某次故障后形成的故障简报的主要部分。
2.3 故障综合分析中推理机制应用
常规103规约中普遍采用保护设备“关键遥信”作为保护跳闸点的方式来启动故障推理，该“关键遥信”不仅定义比较模糊、难于刻画，且需要人工配置，并根据每台设备的不同配置相应的关键遥信。如设备配置发生变化，则需人工重新调整，工程应用效果欠佳。
在按文中保护信息分类原则进行分类后，可应用继电保护事故类信号或保护动作类信号作为判断电网是否发生一次故障的启动条件。即故障报告驱动模块实时同步处理数据缓存区域内的继电保护设备输出信息，通过加载预先定义的设备故障识别模型（在运行经验的基础上，根据不同类型保护设备，设定保护Ⅰ类（或Ⅱ类）信息的“阈值”数量作为判断依据），判断某一台保护设备在指定时间区间段内上送的信息是否达到指定阈值，如果达到指定阈值则形成故障通知，避免繁杂的人工配置过程，提升工程应用效率（见图2）。
2.4 保护设备的状态检修
为提升继电保护设备的检修质量，实现保护设备状态检修，某电力调度控制中心于2011年建设完成继电保护状态检修智能决策系统。继电保护故障信息系统将收集到的现场保护设备的异常与告警信号实时转发给该决策系统，提高保护设备状态评估的准确性。
3 结语
随着智能变电站大规模投运，开展智能变电站继电保护装置的输出信息分类研究并加以应用具有工程应用价值。实践表明，该原则的应用有效提高了智能变电站继电保护输出信息的综合应用效率。
参考文献：
[1]闫贻斌，丘慧龙.浅谈继电保护的信息化管理[J].科技创新导报，2012（29）.
[2]李锋，谢俊，兰金波，等.智能变电站继电保护配置的展望和探讨[J].电力自动化设备，2012（2）.