智能变电站继电保护状态监测算法设计.pdf

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1、研究与开发智能变电站继电保护状态监测算法设计刘震宇(国网冀北电力有限公司承德供电公司，河北承德067000)摘要针对继保设备运行状态表征的模糊特性，引入模糊数学中的模糊综合评判模型来作为继保设备运行状态量化的手段，以实现对其作出准确评估，进而制定合理的检修策略。实例证明，该类算法简单、有效，能在大幅削减检修费用的同时提升变电站系统的可靠性，值得智能变电站推广使用。．关键词：智能变电站；继电保护；状态监测；设计IntelligentSubstationRelayProtectionConditionMonitoringAlgorithmDesignLi

2、uZhenyu(StateGridNorthHebeiPowerCo．Ltd．ofChengdePowerSupplyCompany,Chengde，Hebei067000)AbstractInviewofthefuzzycharacteristicsoftheequipmentrunningstate，theintroductionoffuzzymathematicsinthefuzzycomprehensiveevaluationmodelfortheequipmentrunningstatusofquantitativemethod，inord

3、ertorealizetheaccurateevaluation，formulatethereasonablemaintenancestrategy．Examplesshowthatthealgorithmissimpleandeffective，cansharplycutmaintenancecostwhileincreasingthereliabilityofthesubstationsystem．isworthpopularizingintelligentsubstation．Keywords：intelligentsubstation；rel

4、ayprotection；conditionmonitoring；design当前，智能变电站的推广如火如荼，各类新型路异常；③装置元件或芯片因老化而降低性能。因设备层出不穷。相较于常规变电站，智能变电站在此，我们选取CPU温度、光模块光强、电源温度(工信息采集、数据测量、保护控制、计量监测等方面作时)、电源电压(输出侧)等四项作内容为典型信均有了质的飞跃。息加以全天候关注。“继电保护状态检修”已提出多年，但在实际2在线监测的实现方法操作中却困难重重。究其原因，主要有二：①缺乏有效的设备监测平台；②状态评估的方法不够科学。构建如图1所示继保设备在线监

5、测的框架。其智能变电站的兴起，在一定程度上弥补了第一方面中，监测分析单元通过预置的计算逻辑对原始数据的不足。本文主要就第二方面(即如何用数学方法将状态监测结果进行整合并量化处理)进行研究。1选取典型的监测信息智能变电站的信息是海量的，若将全部信息条分缕析，无论对计算机硬件还是对算法设计，都是很大的挑战。一个可行办法是：选取一些有代表性的信息，对其进行重点关注和分析，以得出设备状态的高度近似值。①为监测信息原始数据；②为监测信息处理结果；③为继电保护评估结果信息。大量文献指出，智能站中继保设备出现异常的起因可能为三个：①电源插件故障；②外部光纤回图1智

6、能站中继保设备在线监测系统框架2015年第4期It!"111tIl49研究与开发进行分析，判断是否越限。状态评估单元则通过模糊综合评判模型对各类报警和关键数据进行整合并评估，最后发送至主站。监测分析单元的处理逻辑见表1。表1监测信息的分析和判断逻辑3．3模糊综合评判矩阵的建立监测参量处理逻辑报警阈值应用模糊数学知识，建立模糊综合评判矩阵如计算偏移量占额定值的式(2)所示。其中，rf／对应因素b／的评价结果为CPU温度根据CPU型号百分比vj的隶属度。电源温度同上下限：一2O℃；上限：7O℃蜀电源电压同上下限：4．9V；上限：5．1V下限：一20dBm

7、；光模块光强计算相对劣化值上限：一10dBmR=心(2)53基于模糊综合评判的评估算法吃模糊综合评判即运用模糊数学的方法对所讨论R7对象的多种特性进行综合并排序，从中选出最优值。终3．4隶属函数确定它需要定确立因素集、评价集、权重，并构建模糊评确定式(2)所示矩阵中的元素值(即隶属度)为i判矩阵。lIll是本算法的关键，通常采用的有专家评判法、模糊3．1因素口集、0评价集的确定，3统计法、待定系数法等方法。由于本文中不同的评为使评，估全面而真实，因素集中除实时监测信．^、

8、价因素的具体特性有所差异，因此宜采用不同的方息外，还需．增加设备的历史信息。最

9、终的因素集如口7，C51；法来确定各自的隶属函数。图2所示，并表0示为U=，，⋯，材7}。评价集标定(1)装