继电保护可视运维管控体系的探索及应用.pdf
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1、应用探索应用探索CE MAGAZINE PAGE 88CE MAGAZINE PAGE 89继电保护可视运维管控体系的探索及应用马镛湛【摘 要】近年来,随着智能电网建设全面推进,电网规模迅速扩大,继电保护运维工作逐渐面临人机矛盾突出、传统运维工具单一、运维过程不成体系、消除缺陷效率较低、人工运维存在极大误差率等问题。在运维过程中,人为因素占主导地位,导致电网二次设备存在一定安全隐患。基于远程运维工作构想,运用继电保护远程运维关键技术,着手开发继电保护可视运维管控平台,探索构建继电保护可视运维管控体系,突出远程运维的可视化、智能化、精益化,以设备状态自动感知、风险实时预警、装置远程巡检、智能设备
2、可视运维、电网事故快速分析为代表,推动由“传统人工生产”向“数据智能驱动”的转变,革新继电保护运维机制,减少检修人员检修工作强度,提高设备的精细化管理水平。【关键词】继电保护;可视化;智能化;远程运维作者简介:马镛湛,硕士,国网晋城供电公司,工程师。引言以“精益管理,安全第一,标准作业,分级负责,运维到位”为指导,在现有继电保护运维管理规范的基础上,充分借鉴卓越绩效管理、精益管理的工作方法,通过问题诊断、对策改进、方法创新、深化应用等四个步骤,分析传统运维存在的问题,提出继电保护远程运维思路,开发可视化运维管控平台,实现继电保护可视运维,提高智能化、精益化管理水平,并以业绩卓越度和管理成熟度作
3、为衡量远程运维管理模式成效的指标。同时,在远程运维管控平台应用过程中,引入大数据分析理念,运用六大举措革新运维工作模式,建立“可视化+远程运维”的先进管理模式,以人才队伍的专业性和建章立制的全面性,保障远程运维的推广和战略目标的实现。一、继电保护可视运维管控体系研究思路立足电网发展及管理现状,结合实际,超前部署,通过搭建继电保护可视运维平台,加快智能运检体系建设,坚持技术创新和管理变革两手抓,不断提升运检智能化实用水平,推进运检模式的转变和工作效率的提升。突破传统管控模式上时间和空间等方面的限制,建立以设备状态自动感知、风险实时预警、装置远程巡检、智能设备可视运维、电网事故快速分析为代表的实时
4、化、全景化、跨空间的运维模式,同时对现场设备运行状态进行多角度、多维度的分析,优化运检策略、故障缺陷处理流程,逐步推进二次系统各项工作“远程化”应用,实现二次设备从“被动检修”到“主动运维”,从“经验式分析”到“数据智能管理模式”的转变,最终实现智能化运检。图1 远程运维平台搭建框架二、继电保护可视运维管控体系实现路径(一)打破信息孤岛短板,创新远程平台框架针对传统运维模式存在的短板,提出继电保护远程运维构想并完成实践,为打破传统运维“信息孤岛”,推进运维大数据融合分析,树立“用数据说话、用数据分析、用数据决策”的运维新理念,建立“可视化+远程运维”管理模式,做实“三个转变”:全面梳理传统运维
5、工作短板,确定平台框架,搭建可视化管理目标。针对变电站现场运维存在问题短板、变电检修人员在分析、定位、处理变电站缺陷过程中需要多次往返变电站、检修人员数量和技术水平无法满足电网规模的快速扩大、部分老旧110kV变电站功能上不够完善等问题,采用 SCD 虚拟二次回路可视化技术,将传统电缆二次回路以“看得见”“摸得着”的连接方式,展示给相关运维人员,改变智能变电站二次系统“看不见”“摸不着”的“黑匣子”状态,提高继电保护运维的透明度、可见性。推动“信息孤岛”向“平台融合”转变,实现设备全面状态评价。打破传统运维“信息孤岛”局面,运用在线监测、远程巡检等技术,对设备信息进行自动采集,快速识别设备缺陷
6、和隐患,应用数字比对技术创建模型库1,作为变电站设备实时信息与当前方式下正确信息工况进行自动在线调取和核查完成对设备的巡视工作。实施巡检留痕工作模式,实时了解设备运行状况。通过图像信息比对,与变电站监控系统联动,实现智能巡检过程的远程管控。推动设备信息的全方位、多角度采集和智能分析处理,从而强化多源数据融合,推动设备全面状态评价。“事后应对”向“事前防范”转变,实现风险主动预测预警。通过将历史监测数据、同类型监测数据等信息比对分析,建立基于关联分析的历史、同类型数据校验体系,智能分析、对比甄别异常数据。检修端通过整合分析装置自诊断及相关状态信息,发现保护装置自身的问题并及时发出报警信号,实现电
7、网运行状态实时监测和二次设备的运行状态评估。调度端通过远程管控系统对电网故障时所有保护动作信息进行筛选和智能分析,形成装置级变电站级电网级三级故障报告。实现故障风险、设备隐患、家族性缺陷的事前预警,改变“事后应对”工作局面,做到“事前防范”。“经验驱动”向“数据驱动”转变,实现精准故障问题研判。依据历次跳闸报告,建立故障问题分类体系。当系统检测到出现设备故障时,显示端将进行警示,并输出一份相关的故障分析报告,根据具体的故障设备和情况,进行不同故障分析报告的输出,对会影响故障产生的因素进行分类分析,总结故障问题点的位置和原因,清晰、直观地展示设备的故障点,并将历次的故障分析报告进行汇总和分类管理
8、,形成系统化的典型故障库。开发通用数据治理专用工具2,融入各专业数据分析规则,形成相关数据治理机制,提升故障问题数据的完整性、准确性和及时性,实现基于数据驱动的故障问题研判。表1 故障问题分类示例变电站:220kV凤城变电站录波器型号:FH-3000录波图分析故障情况简述结论开关编号:265录制时间:2020.09.21 03:26:03:337RCS-931AM故障发生后,0ms,保护启动;10ms,电流差动保护;576ms,重合闸动作;故障相是B相,故障测距,距凤城站7.5kM。PSL-603U故障发生后11ms,纵差保护出口;11ms,保护B跳出口;572ms,重合闸动作;故障相是B相,
9、故障测距,距凤城站10.743kM。45.7ms,断路器B相跳开,653ms断路器B相重合成功。设备名称:220kV金凤线线路保护保护型号:RCS-931、PSL-603U2020年09月21日03时26分03秒337毫秒,220kV凤城变电站220kV金凤线265线路发生B项瞬时接地故障,10ms RCS-931AM电流差动保护动作,11ms PSL-603U纵差保护动作,45.7ms断路器B相跳开切除故障,线路重合闸投入,653ms断路器B相重合成功,故障持续时间45.7ms,最大故障相二次电流为8.529A,CT变比1600/1,最大一次电流为13.646KA,故障阻抗为0.856+j2
10、.612,故障测距距离凤城变电站10.9kM,线路全长16.7kM。从故障录波图中可以看出故障开始之后,B相电压下降,A、C相电压正常,零序电压增大,B相电流突然增大,A、C相电流基本不变,零序电流增大,B相电流与零序电流相位基本相同,最大故障相二次电流为8.529A,CT变比1600/1,最大一次电流为13.646KA,此波形满足B相接地故障的基本波形特征,断路器B相跳开后故障电流消失,随后重合闸动作断路器B相重合波形恢复正常,因此判断线路发生B相瞬时接地故障。B相瞬时接地故障发生后,故障电流为8.529A,大于差动电流定值0.3A。RCS-931AM装置电流差动保护动作、PSL-603U纵
11、差保护出口,随后重合闸动作,断路器B相重合成功。本次故障中,220kV金凤线265凤城站保护装置动作行为正确。保护动作简述应用探索应用探索CE MAGAZINE PAGE 88CE MAGAZINE PAGE 89继电保护可视运维管控体系的探索及应用马镛湛【摘 要】近年来,随着智能电网建设全面推进,电网规模迅速扩大,继电保护运维工作逐渐面临人机矛盾突出、传统运维工具单一、运维过程不成体系、消除缺陷效率较低、人工运维存在极大误差率等问题。在运维过程中,人为因素占主导地位,导致电网二次设备存在一定安全隐患。基于远程运维工作构想,运用继电保护远程运维关键技术,着手开发继电保护可视运维管控平台,探索构
12、建继电保护可视运维管控体系,突出远程运维的可视化、智能化、精益化,以设备状态自动感知、风险实时预警、装置远程巡检、智能设备可视运维、电网事故快速分析为代表,推动由“传统人工生产”向“数据智能驱动”的转变,革新继电保护运维机制,减少检修人员检修工作强度,提高设备的精细化管理水平。【关键词】继电保护;可视化;智能化;远程运维作者简介:马镛湛,硕士,国网晋城供电公司,工程师。引言以“精益管理,安全第一,标准作业,分级负责,运维到位”为指导,在现有继电保护运维管理规范的基础上,充分借鉴卓越绩效管理、精益管理的工作方法,通过问题诊断、对策改进、方法创新、深化应用等四个步骤,分析传统运维存在的问题,提出继
13、电保护远程运维思路,开发可视化运维管控平台,实现继电保护可视运维,提高智能化、精益化管理水平,并以业绩卓越度和管理成熟度作为衡量远程运维管理模式成效的指标。同时,在远程运维管控平台应用过程中,引入大数据分析理念,运用六大举措革新运维工作模式,建立“可视化+远程运维”的先进管理模式,以人才队伍的专业性和建章立制的全面性,保障远程运维的推广和战略目标的实现。一、继电保护可视运维管控体系研究思路立足电网发展及管理现状,结合实际,超前部署,通过搭建继电保护可视运维平台,加快智能运检体系建设,坚持技术创新和管理变革两手抓,不断提升运检智能化实用水平,推进运检模式的转变和工作效率的提升。突破传统管控模式上
14、时间和空间等方面的限制,建立以设备状态自动感知、风险实时预警、装置远程巡检、智能设备可视运维、电网事故快速分析为代表的实时化、全景化、跨空间的运维模式,同时对现场设备运行状态进行多角度、多维度的分析,优化运检策略、故障缺陷处理流程,逐步推进二次系统各项工作“远程化”应用,实现二次设备从“被动检修”到“主动运维”,从“经验式分析”到“数据智能管理模式”的转变,最终实现智能化运检。图1 远程运维平台搭建框架二、继电保护可视运维管控体系实现路径(一)打破信息孤岛短板,创新远程平台框架针对传统运维模式存在的短板,提出继电保护远程运维构想并完成实践,为打破传统运维“信息孤岛”,推进运维大数据融合分析,树
15、立“用数据说话、用数据分析、用数据决策”的运维新理念,建立“可视化+远程运维”管理模式,做实“三个转变”:全面梳理传统运维工作短板,确定平台框架,搭建可视化管理目标。针对变电站现场运维存在问题短板、变电检修人员在分析、定位、处理变电站缺陷过程中需要多次往返变电站、检修人员数量和技术水平无法满足电网规模的快速扩大、部分老旧110kV变电站功能上不够完善等问题,采用 SCD 虚拟二次回路可视化技术,将传统电缆二次回路以“看得见”“摸得着”的连接方式,展示给相关运维人员,改变智能变电站二次系统“看不见”“摸不着”的“黑匣子”状态,提高继电保护运维的透明度、可见性。推动“信息孤岛”向“平台融合”转变,
16、实现设备全面状态评价。打破传统运维“信息孤岛”局面,运用在线监测、远程巡检等技术,对设备信息进行自动采集,快速识别设备缺陷和隐患,应用数字比对技术创建模型库1,作为变电站设备实时信息与当前方式下正确信息工况进行自动在线调取和核查完成对设备的巡视工作。实施巡检留痕工作模式,实时了解设备运行状况。通过图像信息比对,与变电站监控系统联动,实现智能巡检过程的远程管控。推动设备信息的全方位、多角度采集和智能分析处理,从而强化多源数据融合,推动设备全面状态评价。“事后应对”向“事前防范”转变,实现风险主动预测预警。通过将历史监测数据、同类型监测数据等信息比对分析,建立基于关联分析的历史、同类型数据校验体系
17、,智能分析、对比甄别异常数据。检修端通过整合分析装置自诊断及相关状态信息,发现保护装置自身的问题并及时发出报警信号,实现电网运行状态实时监测和二次设备的运行状态评估。调度端通过远程管控系统对电网故障时所有保护动作信息进行筛选和智能分析,形成装置级变电站级电网级三级故障报告。实现故障风险、设备隐患、家族性缺陷的事前预警,改变“事后应对”工作局面,做到“事前防范”。“经验驱动”向“数据驱动”转变,实现精准故障问题研判。依据历次跳闸报告,建立故障问题分类体系。当系统检测到出现设备故障时,显示端将进行警示,并输出一份相关的故障分析报告,根据具体的故障设备和情况,进行不同故障分析报告的输出,对会影响故障
18、产生的因素进行分类分析,总结故障问题点的位置和原因,清晰、直观地展示设备的故障点,并将历次的故障分析报告进行汇总和分类管理,形成系统化的典型故障库。开发通用数据治理专用工具2,融入各专业数据分析规则,形成相关数据治理机制,提升故障问题数据的完整性、准确性和及时性,实现基于数据驱动的故障问题研判。表1 故障问题分类示例变电站:220kV凤城变电站录波器型号:FH-3000录波图分析故障情况简述结论开关编号:265录制时间:2020.09.21 03:26:03:337RCS-931AM故障发生后,0ms,保护启动;10ms,电流差动保护;576ms,重合闸动作;故障相是B相,故障测距,距凤城站7
19、.5kM。PSL-603U故障发生后11ms,纵差保护出口;11ms,保护B跳出口;572ms,重合闸动作;故障相是B相,故障测距,距凤城站10.743kM。45.7ms,断路器B相跳开,653ms断路器B相重合成功。设备名称:220kV金凤线线路保护保护型号:RCS-931、PSL-603U2020年09月21日03时26分03秒337毫秒,220kV凤城变电站220kV金凤线265线路发生B项瞬时接地故障,10ms RCS-931AM电流差动保护动作,11ms PSL-603U纵差保护动作,45.7ms断路器B相跳开切除故障,线路重合闸投入,653ms断路器B相重合成功,故障持续时间45.
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