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摘要：随着经济的快速发展，我国各行各业用电需求量不断增加，对于电力系统的可靠运行提出了更高的要求。在这种情况下，我国电力改革不断深入和发展，综合利用现代信息技术、通信技术、控制技术等积极构建智能电网，其中，新一代智能变电站继电保护方面的研究对于保障变电设备的安全运行意义重大，符合电力事业的发展需求。新一代智能变电站继电保护故障可视化是科技进步的体现，通过故障可视化分析方案，继电装置能够快速、准确的判断设备的运行状态，并将故障信息及时传递给运行维护人员，使得故障能够得到有效的检修和解除，提高变电站的继电保护效果。
关键词：智能变电站；继电保护；故障可视化
1 智能变电站故障可视化概述
智能变电站向全面支撑调控一体化转变，其中在此基础上的智能告警和故障信息分析决策功能是其高级应用的最重要技术之一。主要表现为：挖掘事故中事件顺序记录、信号、保护装置以及故障录波等数据，对这些数据进行综合分析，以直观的可视化界面综合展示分析结果。
2 智能变电站继电保护现状及常见故障
2.1智能变电站继电保护现状
智能变电站具有多层结构，根据不同功能效果可分为过程层、站控层以及间隔层。其中过程层主要完成电力的输送和分配工作，负责局部电网的电力调度，它也能够保护变电站的安全，以及可以监控变电站的故障发生；间隔层一般由测控设备、继电保护设备及故障录波设备三部分构成，这三部分装置相互协作，各自负责某一功能实现，从而使得间隔层实现对智能变电站的远程控制；站控层由通信设备、控制系统、对时系统等一系列组件构成，负责变电站的测量和监控。智能变电站继电保护装置的作用是智能控制电路线的运行状态，无需靠近便可知道电网中可能的安全故障，然后进行远程控制和调节。如此即可通过继电保护装置实现故障可视化，从而统一进行区域电网供电。
2.2继电保护常见故障
静电问题是造成变电站运行故障的常见问题，同时，继电保护装置受到周围通讯设备的影响，也容易发生干扰故障，使其可能会发生误判。通常继电保护可能发生的故障有以下几点：第一，高频保护现象，即电网出现不正常运行状态时的自我保护设置，例如直流电流消失；第二，距离保护，即电网运行不稳定时，系统会对远距离传输的电网进行短暂断开，以便维护整个电网的稳定。
3 智能变电站继电保护故障可视化技术方案分析
3.1 继电保护故障信息的生成
当启动变电站的继电保护运行装置后，无论对其进行任何操作，系统都会自动将多个历史操作文件进行完整记录，这些数据文件主要包括动作情况的简报文件以及故障录波文件、中间节点文件等，这些相关的继电保护装置运行故障信息传输主要依靠DL/T860展开操作。因此，当继电保护装置在启动或者关闭系统设备时，系统中自动生成的故障录波文件记录的时间与中间节点文件具体时间一致。但是，故障录波文件与中间节点文件存在一定差异，中间节点文件除了包含继电装置内部相关逻辑控制信息外，还包括故障录波文件中记录的有效信息。因此，中間节点文件可以清晰显示继电装置运行故障的可视化保护逻辑关系图。对于故障录波文件而言，系统中只包括每一次系统设备启动、关闭或运行的相关重要信息。因此，从二者记录的故障信息中可以看出，故障录波文件信息与中间节点信息文件的主要作用不同，前者用于系统运行故障的判断和分析，而后者主要被用于故障的深入分析。所以，针对这一特征，智能变电站继电保护的故障可视化研究，需要充分利用中间节点自动生成的继电保护逻辑关系图，从而结合图示信息建立具体的运行故障模型，使继电保护的故障可视化呈现。
3.2 对继电保护故障的逻辑关系图进行可视化分析
在故障可视化分析过程中，应该充分利用继电保护装置逻辑关系图中的可视化功能，将其应用到继电保护故障录波分析过程中，通过时间关系，结合故障简报以及继电装置自动生成的录波文件、中间节点信息文件，对故障信息展开科学分析。在此环节中，可以清晰掌握故障发生的每一个节点，同时也可通过可视化功能，使继电保护功能相关部件之间的动作逻辑以及先后运行顺序进行可视化呈现。在具体的故障可视化分析过程中，应该通过“高量”表示继电保护中间节点信息文件所记录的相关动作情况。与此同时，还要对基础单元中可视化图形的绘制风格进行定义。
在故障运行逻辑图中包括“state”这一文件，其可以表示相应图元的个体属性。同时，采用图元内部保存的对象属性文件“sta”表示相应定义单元的全部图元对象以及相应图元的所属状态。同时，还可以结合图元内部的对象属性文件“sta”参数值，绘制图元模板中的内部对象。因此，继电保护的故障可视化呈现图形，完全可以按照逻辑图单元中的对象属性“sta”值的不同，显示出不同的风格特征。通常情况下，在对我国新一代智能变电站继电保护故障的可视化技术方案进行研究分析时，为了采用更加简洁的图像进行故障可视化呈现，需结合“keyid3”这一参数值，对相关的连接线进行条件绘制，其中红线表示“sta”值为“1”，而黑线表示“sta”值为“0”。
3.3 继电保护逻辑关系图的G语言互操方法分析
通常情况下，采用G语言对智能变电站的继电保护逻辑关系图进行科学自描述，同时利用G图形处理工作对应用服务器中的对应逻辑关系图进行科学分析。在我国电力系统中，经常应用的标准化图形描述语言就是G语言，因此其十分有利于不同厂家之间进行互操。但是，在具体应用实践过程中，由于不同的电力企业G语言使用情况存在一定差异，所以在具体互操过程中，通常采用两种不同的互操方式进行工作。一种是厂家只需通过G语言直接进行配合展开互操作，但互操过程不需进行任何相关工作。因此，可确保智能变电站继电保护故障可视化呈现具有一致的风格。而另外一种情况是，厂家不需采用G语言进行可视化操作描述，只需将可以执行继电保护故障可视化分析的插件引入系统即可。当需要进行故障分析时，便可直接调取程序中的运行插件。这种故障可视化技术方案的主要优点是，可以利用一个可视化故障分析插件，同时满足不同型号智能继电装置的故障分析需求。在此过程中，为了便于智能变电站继电保护故障可视化呈现操作调取相关数据波形，需要确保插件具有附加调用参数功能。
3.4 智能变电站继电保护故障可视化模型分析
通过上述分析发现，继电保护逻辑关系图的自描述可采用G语言开发与解析模块，并在波形分析过程集中引入G语言开发解析模块。在这一解析模块中，继电保护逻辑关系图可充分利用波形工具增加故障回放功能，相应的时间节点文件会在录波文件打开时，同时被自动打开。从上述图示中不难看出，继电保护装置自动启动或运行过程中，波形分析工具会针对可视化保护逻辑图与故障波形展开同步回放分析。在实际运行过程中，继电保护装置在运行或启动时，会自动生成中间节点文件及故障简报文件，故障路波器会利用文件服务器从保护继电系统中调取相关故障信息文件，故障信息再经过故障录波器进行展开传输。所以，在整个智能变电站继电保护故障可视化技术方案中，综合应用服务器以及系统故障录波器、调度端都能进行故障的可视化分析。
4结束语：
综上所述，智能变电站的安全措施和可视化技术的分析、应用是整个电力系统工作中的重中之重。我们要适应时代发展趋势，完善智能变电站的安全举措，结合实际，运用可视化技术，解决变电站的安全隐患。相关部门和专业人才也要不断探索、研究，保障智能变电站的安全运行，完善变电站运营体系，促进我国电力系统的长期稳定、可持续发展。
参考文献：
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