许嘉迅
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摘要：随着科技的高速发展，相关研究人员在智能化、可视化的研究上如火如荼。电力行业中关于智能变电站的研究也一直处于发展阶段，若想要提升变电站在日常运营过程中的可靠性，需要加强在继电保护故障可视化方面的研究。
关键词：智能变电站、继电保护故障、可视化
前言：在当前信息化、网络化的新形势下，智能变电站中关于继电保护故障的可视化建设有了新的发展机会。本文在介绍关于智能变电站中继电保护故障装置的现状的基础上，进一步分析了可视化建设的必要性和举措。
对于智能变电站继电保护故障的可视化研究来说，一方面要具备一定的研究基础，另一方面要结合当前的智能化技术探讨可视化建设的实施途径和注意事项。通过文章的探讨能够促使我国在此方面水平能够得到提升。
一、继电保护故障概述
继电保护在整个电力系统中扮演者重要角色，它主要是对电力系统中产生的故障或异常运行情况进行防护。当整个电力系统产生故障或其它异常情况时，继电保护功能可以在最短时间内将所发生的故障设备进行隔离，或通过发出指示信号，再经由人工进行故障消除，从而减轻或避免因区域性或局部性故障问题导致整体电力系统遭受巨大损失。在智能化变电站的建设过程中，关于继电保护故障系统的构建也十分复杂。若想确保电力系统的稳定性，首先需要熟知继电保护故障体系的各个结构特点，从而为技术工人提供操作上的指导，进而提升继电保护装置的工作效率。在变电厂的电能分配中，智能变电站能够为系统或设备所需要的监控数据进行快速传输，同时，在工作过程中，智能变电站可以根据系统中所发信号的不同进行相应情况的甄别，进而保证故障排除的及时性，起到对其它用电设备的保护作用。
从智能变电站中继电保护装置的功能来看，主要有智能化报警功能、科学控制负荷、可视化设备运行、信息源的维护。其中，可视化设备运行功能是变电站智能化的集中体现。当电力设备运行后，可视化继电保护设备可以对电力设备的运行情况进行全方位的信息化、数字化、可视化处理。如在不断的观察过程中，可以不断地记录、整理和分析电力设备的运行数据，保证电力设备的工作效率。然后，可以不断对智能化系统中数据库的资料进行持续更新，之后将所更新的资料通过可视化方式直接反馈到设备上，以此来保障设备在运行过程变得更加可靠。（下为继电保护装置示意图）
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继电保护装置示意图
二、继电保护故障可视化技术的应用
继电保护故障可视化是目前电力系统研究的重要方向，其主要目的是确保变电站能够处于更加良好的运行状态。为此，本文以一套继电保护可视化系统设计为例子，分析可视化继电保护故障系统的重要作用。继电保护可视化系统可以进行故障信息的记录，并通过智能化、数据化的分析功能完成数据整合，然后通过图标、图表等形式将其以最为直观的方式呈现出来。对于可视化系统的应用具体为：在故障录入分析设备之中安装可视化系统，从而实现电力设备运行故障的可视化显现，然后按照故障出现的前后顺序，将故障发生的全部过程记录下来，并且还需要对保护动作进行回访。当故障发生之后，可视化系统还需要将动简报、中间节点等等方面记录下来。(如下图继电保护可视化装置)
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继电保护故障可视化分析及设备示意图
电力系统中，继电保护故障可视化主要是利用过程分析的方式，在这一过程中，可以更好的运用继电保护装置对逻辑关系中的可视化情况进行把握，同时，利用录波分析能够有效判断出在继电保护过程中故障发生的具体情况，这对于获得更好的保护效果来说具有积极作用，具体为借助简报方式在具体的时间关系之中，根据故障具体情况对于继电装置所产生的录波文件而加以分析。从而确保工作人员可以利用可视化的逻辑关系图对各个节点所发生的故障进行准确把握，同时有效提升故障分析和处理效率。针对继电保护中所发生的故障，通过运行逻辑图所包含的文件，即“state”能够将所有故障本身具有的特殊属性而加以展示，借助图元化方法保存相关文件“sta”，该问价所表示的是相对应的对象，还能够将其具体状态展现出来。相关工作人员还可以借助图元内部结构查找到相关属性文件，也就是“sta”的参数值。此方法的使用还能够将图元模板中所有对象绘制出来，这样一来，用电设备中的故障信息就可以通过继电保护装置进行可视化图形显示，最终可以依照逻辑图单元情况将对应属性进行展示。如果“sta”值有不同情况出现，技术人员即可依照其所本身所具有的特点能够准确判断出故障发生的具体位置。一般情况下，智能变电站通常是利用可视化技术对所发生的故障进行研究，而且工作人员则只需要凭借简单的图像找到具体的故障位置，同时还要和“keyid3”的参数值融合在一起，以便能够将逻辑关系图绘制出来。
三、继电保护可视化类型及配置原则
在电力系统中，如果想要得以良好运营，需要继电保护装置提供所需要的保障，具体功能是将经过检测而得到的电气量和整定值两者相比较，当超过了整定值以后及需要切断故障，并发现不正常的运行状态。一方面，通过发挥出继电系统本身所具有的作用，将发生电力故障的元件的切断，这在一定程度上能够有效降低对电力元件所造成的损伤；另一方面，要对电力元件进行实时监控，当发生异常运行状态以便于随时进行调整；再一方面，在电力系统中有效应用继电保护装置能够保障系统得以稳定运行，特别是提升电网暂态稳定方面拥有巨大优势。为此，机电保护装置的功能可以用一个等效的自动化开关进行描述，如下图所示，即为逻辑框图。
当被保护的设备处于正常运行状态时，其输入量不会超
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远整定值，如果自动化开关处于打开状态，输出量为0，那么保护装置不会产生作用；如果被保护的装置出现状态异常或是故障问题，那么输入量则会超出整定值，自动化开关则会关闭，在产生数量同时也会对装置进行保护。在使用可视化技术时，其主要的作用是进行当量控制，当输出量达到特定值以后，那么被控量便会出现突变现象。因此，凡是能够实现继电特性的技术都可以被引用到继电保护技术当中加以利用。如电磁技术、电子技术等，如此一来，便构成了电磁型、电子型、集成电路型、微机型等不同技术实现的继电保护装置。
在电力系统之中为了保障运行的安全性，需要安装相应的保护装置，其主要划分为主保护、后备保护以辅助保护三种类型。其中，主保护是为了满足系统的稳定性与安全性，确保可以以最快的速度将故障线路设备和需要保护的设备两者间的联系切断。后备保护主要是指当主保护没有采取保护动作时，后备保护直接将故障切断，以便起到保护作用。在后备保护中还分为远后备保护和近后备保护，其中前者是通过相邻设备与线路起到保护作用，而后者则是由本线路中的另外保护而起到保护作用。而辅助保护则是当主保护与后备保护两者都没有产生保护作用而设置的保护。异常运行的保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。为此，在电力系统中，为了使系统的安全性、经济性保持合理运行，或者为了满足检修工作的具体要求，需要经常变更系统运行方式，这便会导致系统参数发生变化。当对变电站中的开关进行选择以及明确整定值时，一般都要根据电力系统具体的运行情况与方式，计算出短路时的电流值，同时对电器继电保护装置的状态进行校验。
结束语
总而言之，自从智能化变电站概念提出以来，在其发展过程中已经经历了多项技术的革新与整合，已经逐渐趋于成熟。然而，在日益增加的业务量和安全性的考验下，对于智能变电站继电保护故障的可视化提出了更高的要求。所以，人们在建设继电保护故障的可视化过程中，必须不断加强技术创新能力，确保继电保护故障的信息数据化、透明化，进而为整体的智能化变电站建设提供坚实保障。
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