基于可视化技术的变电站的只能安全防护与控制的分析与研究外文翻译资料

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基于可视化技术的变电站的只能安全防护与控制的分析与研究

摘要

在科技的推动下，建设智能电网已成为我国电力行业的重要发展目标。变电站是电网的重要组成部分。加强智能变电站继电安全保护与控制的研究，有利于提高输配电质量。为电力用户提供安全、高效的电力服务。智能化变电站改变了传统变电站的运行方式，对继电安全保护装置提出了更高的要求。简要总结了智能变电站和可视化技术的概念，分析了智能变电站中继电安全保护的现状和存在的问题，探讨了基于可视化技术的继电安全保护与控制系统的功能和分析方案。将可视化技术应用于智能变电站继电安全保护与控制系统中。通过不断的技术改进，智能变电站继电保护系统实现了故障可视化，实现了故障的可视化分析，有效改善了电力设备的运行状态，从而提高了继电保护安全装置对整个电力系统的保护能力。

关键词:智能变电站;可视化技术;继电保护;分析和研究

一、介绍

随着科学技术的不断进步，对变电站的要求也越来越智能化。随着电网规模的不断扩大，作为电力系统核心功能的变电站接受的信息量也越来越大，对变电站的要求也越来越高。智能变电站是新时代发展的产物，具有高可靠性、高集成度、技术先进等优点，取代了传统变电站，提供网络交互、资源共享的。智能变电站采用智能化设备、数字化信息传输和网络信息共享，实现电力设备的自动采集、测量、控制、分析管理和报警等功能，最终实现无人值守和管理智能变电站。通过分析智能变电站的安全保护与控制措施及相关的可视化技术。智能变电站继电保护装置的实时监控。合理控制电力负荷，实现智能变电站的集中管理，保证智能变电站运行的稳定。

二、智能变电站及可视化技术概述

2.1可视化技术的概念

是利用计算机技术将数据转换成图形或图像，使其可视化并具有实时交互能力的技术。它是真实世界的真实表示。可视化仿真是计算机可视化技术和系统仿真技术的结合。可视化技术以计算机技术为核心，以高科技为手段，生成一个特定范围内真实感视、听觉、触觉一体化的虚拟环境。必要的设备，在自然状态下，与虚拟环境中的物体进行交流，传递信息，观察结果，并在真实环境中产生“沉浸”的体验和体验，在实际环境中产生经验和理论。原始的可视化技术以图形和图标的形式表示。它主要用于地质勘探和采矿领域。然而，随着可视化技术的不断发展与成熟，它可以使图像更加逼真和形象化，其应用领域也在不断扩大。促使电力行业有很大的应用空间。

2.2智能变电站相关概念

智能变电站是一种比较先进的智能装置，具有可靠性、环保等多种功能。智能变电站的基本要求是全现场信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化，能够自动完成信息采集、测量、控制、保护、测量、检测等各项基本功能。

2.3智能变电站的主要特点

1)系统高度集成化。系统集成不仅包括测控、保护等二次系统的集成集成，还包括故障记录、辅助控制等系统的集成集成。系统的集成度高，可实现变电站与变电站之间的无缝连接调度、维护中心和用户功能。提高信息交互水平，实现全景数据共享，提高电网运行可靠性和设备利用效率

2)结构合理。在保证电网安全稳定运行的前提下，合理设计变电所内外结构的布局，可节约变电所设备和建筑面积。结合主接线的优化和综合智能设备的选择，优化了各电压等级配电装置的布局，减少了站内设备的运输道路，优化了电气通用平面，节约了占地面积。

3)技术装备先进。加快智能设备的研发和应用，利用先进技术提高设备的技术指标，实现设备的实时监控，提高设备的可靠性和自动化水平。建立先进的变电站自动化系统，实现变电站与相邻变电站、调度、供电、用户的协同。

4)节约能源，保护环境。当建造变电站建筑时。使用节能环保材料;效率经济最大化，节约资源，保护环境。

三、智能变电站继电安全保护的现状及存在的问题

3.1智能变电站继电保护状态

根据智能变电站各层功能的不同，智能变电站大致可分为过程层、站控层和隔板层。在智能变电所结构中，过程层由智能部件和一次设备组成，主要完成电力的输配电，也可以保护变电所的安全，监控变电所的运行状态;间隔层一般由测控设备、继电保护设备和故障记录装置三部分组成。用于通信、输入输出和远程控制。站控系统由通信设备、控制系统、定时系统等一系列部件组成，承担着对整个变电站进行测量和监控的任务。智能变电站继电保护装置的基本特点是实现智能控制，自动识别和保护输配电线路中的薄弱环节(见图1)。继电保护装置能够收集变电站正常运行情况下的设备运行信息，准确判断故障位置，及时处理，从而保证了功率转换工作的效率。

图1 智能变电站系统控制逻辑结构

3.2智能变电站继电安全保护存在的问题

变电站可以实现对电网的无人值守或远程控制，这对原有的变电站管理模式和二次设备运行管理模式带来了巨大的挑战。

(1)智能变电站具有自动化、智能化、互动性的特点。因此，原有变电站车的二次设备运行模式和维护模式不适应智能变电站的管理。智能变电站二次回路采用智能终端设备和并合单元，促进变电站的发展。二次回路已网络化、光纤化，但二次回路安全隔离无明显断连，给变电站的扩容、检修和控制带来了困难。

(2) 智能变电站实现了无人值守、远程监控的运行方式。由于智能变电站的保护装置电流、电压采用SV接口，开关输入和输入采用GOOSE接口，智能变电站的通信接口数量大大增加，且光纤接口方便。产生热量，接口温度过高，给继电保护装置的安装设计带来一定的困难。目前，大部分继电保护装置和二次设备，如智能终端设备、并合机组等，都安装在断路器附近的智能控制柜内。由于室外运行环境恶劣，可能会影响智能设备，导致断电。因此，安装在智能控制柜中的智能终端和并柜没有显示屏，电源运行状态无法被排除。

(3)智能变电站实现无人值守、远程监控运行模式。然而，远程监测和在线监测技术还存在许多问题。在传输过程中，有时系统无法识别错误的数字代码和发出错误的调度指令。

四、基于可视化的系统技术的智能变电站的设计保护与控制行为

4.1系统设计

智能变电站与传统变电站相比，智能变电站以全站数字化为基本特征，并且站内信息主要通过光纤和网络电缆传输，大大加快了变电站的效率。随着智能变电站系统联网程度的不断提高，二次系统的耦合度也在不断的增加，这使得二次设备行为分析变得相对困难。基于可视化技术，可以建立设备行为的关联模型，大大降低了行为分析的难度。通过“图形 文字描述”的方法，可以使器件行为执行过程在零死角的全范围内进行保护控制。操作分析的行为安全图形显示提供了技术支持。智能变电站安全保护与控制分析系统上主要依靠其相应的SCD配置文件和网络信息信息。通过对SCD配置文件的解析，可以得到目标站的全站的信息模型，其功能相当于智能站的电子图。通过智能变电站的设计结构和各设备配置的自诊断模块，可以通过网络信息反映变电站的实际的运行状态。通过通信节点的建立和网络信息的分析，可以得出观测系统的总体结构。智能变电站事件的翻译、分类和显示是智能变电站的基本功能模块。它们服务于保护控制行为评估和辅助分析功能模块。每章内容。所构建的分析系统还支持功能模块的集成和扩展，能了解各模块之间的关系大致呈径向关系，有利于提高系统的适应性。

4.2建立智能变电站关联模式

智能变电站可视化技术的实现与显示部分由O软件来进行实现。可视化对象主要包括监测背景、网络交换机、二次设备和信息流这四个方面,信息流动是由两个设备之间的连接线路,和其余的设备包括监测背景流出或流入的信息。因此。主要建立了两类模型，一类是表征设备模型，一类是表征信息流模型。对于大量设备的设备行为，例如总线跳闸，这时候往往涉及几十个设备，信息关联也比较复杂，且能见度也很差。因此,对于这样的“复杂的地图”,添加一个一级显示极为重要,可以显示一个区间设备集成到一个对象创建和第三类模型间隔类(见图2)。双击事件间隔对象用于视图的特定设备的关联关系对应区间。以上就是从原理的角度对匹配方法的描述。在实际实现过程中，使用最大权值算法对生成的对象智能站实例化的辅助设备函数关联库进行匹配，最大权值算法的公式如下:

图2 模型类别关系图

4.3智能变电站安全保护与控制行为系统分析与应用

下面是220ky对象智能站中保护控制行为的选择示例。由于220ky及以上电压等级继电保护及相关设备、网络均按标准技术规范要求配置，请按配置。在过程中遵循并采用了对偶配置的原理，本文的实例分析过程中以A集为例详细展示了Open、B集分析的相似之处。点击主界面事件栏中的函数事件。Vou可以进入保护控制行为的保护在线控制界面。此时需要说明的是，分析函数只能在保护控制行为消息到达时才能触发，即函数关联库是行为分析的理论来源。以220kV母线保护A组动作跳挂在母线支路的II母线为例，论证了复杂问题的辅助分析功能。在可视化区域中，直观的图形效果分析显示主要包括设备布局、设备与设备的关系。执行设备的行为、流程，以及位于分析界面左上方位置的压板信息地图显示;按照行为动态显示行为执行过程过程始终以1表示:对于设计的行为执行过程，初始化为黑色连接。当实际进程到达时，根据消息类型将其转换成相应的进程颜色显示。功能区可以通过点击相应的功能图标，达到实现均匀回放、计时图分析等功能，该功能位于分析界面的右上角，其中事件回放功能实现过程再现。并且能循环地查看被听到和听到的一系列信息和信息的传递过程。显然，这个网络行为比较复杂，涉及220kV母线、线路和主变压器三个区间。由于时间间隔信息离散分布在独立的时间间隔内，运维人员无法在第一时间跨时间间隔查看和判断网络行为的正确性;只能传入进程的特定信息在相应的information列中逐列动态显示，显示格式为:“流号lt;流连接源—信息流连接终端gt;[信息流发布设备中文描述]信息流中文描述—消息类型”，位于分析界面的右上方;将会把获得的“事件相关信息组”与设计行为的详细执行结果进行比较，即当所有进程都被动态显示时，行为的辅助评估结果将被移至界面下方的显示列中，行为正常或行为异常，如果行为异常，则显示缺失的进程。此外，由于间隔位移信息与父母保护动作没有关联，所以不利于对保护动作的网络行为的整体评价。

4.4结果分析

通过对系统基本功能和保护控制行为两个主要部分的分析，以分类实例说明了软件系统的实际测试结果。通过软件平台的基本操作流程和系统事件分类监控，说明了系统的基本功能。通过对复杂问题的分析、运行控制障碍的分析、隐藏缺陷的分析、压力板关系的显示和历史事件的再现，对基于可视化技术的智能变电站进行了演示和展示。通过现场安全保护与控制行为的实际运行分析效果，论证了智能变电站技术改造的现实意义。

五、结论

随着电网建设的不断发展，电网的结构和运行模式也随之改变，电网的结构越来越复杂，给电网的安全稳定运行带来了更大的挑战，也对变电站的保护和控制性能提出了更高的要求。现在，为了提高智能变电站的保护和控制性能，应当充分利用信息通信技术和集成技术，利用智能变电站网络可视化技术提高继电保护的适应性，以设备国产化和小型化为突破口，推广继电保护技术。改变。电网智能化是我国需要大功率、电力自动化、现代化的必然趋势。然而，由于长期进行的技术研究，目前投入运行的智能变电站并不是很多。由于缺乏现场经验，一些已经投入使用的智能变电站安全保护和控制措施暴露出了一些需要解决的问题。为了使智能变电站正常、安全的工作，我们需要在不断的实践中发现问题，不断积累经验，才能发现问题之后并且积极思考解决办法，从而不断完善和发展智能变电站的科学。才能使技术为未来智能电网的高效、可靠运行提供了坚实的支撑。

确认

作者承认国家电网公司科技项目《基于智能视觉监控的变电站安全管理技术研究》(项目编号:SGLNTLOOFZJS 1800434）.

参考文献

[1] Wang Y B, Wang Z, Zhao D Y, et al. Intelligent Operation and Maintenance of Substations Based on Internet of Things (IoT) Technology. Applied Mechanics amp; Materials, 2015, 742(1):708-716.

[2] Faschang M, Cejka S, Stefan M, et al. Provisioning, deployment, and operation of smart grid applications on substation level. Computer Science - Research and Development, 2017, 32(1-2):117-130.

[3] Tang M, Gu Y, Zhang Y, et al. Dual manipulator system of the field hot-line working robot in 110-kV substations. Industrial Robot, 2017, 44(4):479-490.

[4] Yang G, Hang L, Yuan Z, et al. Research and realization of intelligent substation process level network flow control and synchronization method. Power System Protection amp; Control, 2015, 43(11):70-74.

[5] Baoen L I, Co X E, Ltd. Research and application of automatic t

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