大数据技术在继电保护领域的应用

穆文喆

（国网河北省供电公司石家庄供电分公司河北石家庄05000）

摘要：电力大数据技术在电力系统的各领域内都已开展了相关研究和探索应用，充分利用了数据的规模性、多样性、高速性和真实性等特征，注重数据的融合、处理、分析、展不，挖掘利用数据的价值继电保护是电力行业传统专业之一，随着设备软硬件技术和信息化技术的发展，全面推进了微机化保护设备，规范了运行实时在线信息和离线信息，研发了专业管理系统，提升了设备和电网的安全可靠性。

关键词：电力大数据；继电保护；应用

中图分类号：TM76文献标识码：A

1大数据技术背景下继电保护领域的现状

目前，我国已经进入互联网信息时代，互联网的高度发展催生出了大数据，并且能够有效促进多个行业的发展。基于大数据的控制方式，我们可以对海量的数据进行相对应的处理。大数据具有其自身的发展特点，比如复杂性、广泛性、系统性等。通过互联网中心控制系统，我们就可以对这些数据进行搜集、整理、分析，最终能够有效促进继电保护水平的提升。为了更好促进电力系统的稳定性，我们提出了智能化电网的概念，这便是对大数据的应用典范。智能化电网是一种比较新颖的发展理念，其主要是利用特高压电网，进而对各级电网进行相对应的协调，最终融合先进的数字化技术，最终能够构建自动化程度比较强的智能化电网。新形势下的继电保护领域是依托大数据而建立，我们在对电网进行维护过程中，继电保护设备就会产生大量的实时数据，进而通过传输设备传输至智能设备终端上，最终能够构建起完整的继电保护数据库。在电力系统的实际运行中，电网数据会经过既定程序的分析，进而将数据结果反馈到各个子系统，这样就可以实现继电保护系统对电力系统的全方位监控。大数据背景下继电保护具有其自身的优越性和特殊性，实时监控是比较关键的一部分，基于此，当电网出现故障时，继电保护系统就能够及时的锁定故障点，并且还会将故障信号反馈给工作人员，最终实现对故障的及时优化和处理。但是，我们的继电保护领域对大数据的应用并没有达到很高的水平，仍然需要人为因素的参与，这就导致智能化电网的建设出现一定的问题。所以，我们要继续深度挖掘大数据的重要效用，并将其充分应用于智能电网的开发与建设中，有效避免传统继电保护的缺陷，最终为电力系统的稳定运行提供坚实保障。

2数据特征

对继电保护专业领域数据的来源、格式和内容进行分析，可以看出具有以下特征。（1）数据多源融合。继电保护专业应用的数据来源于调度管理系统中的统计分析、状态检修模块，生产精益化管理系统PMS，智能电网调度控制系统中继电保护定值在线与校核、在线监视与分析模块，继电保护整定计算系统以及无线端应用软件APP等，还包括来自制造厂家的信息系统、检测机构信息系统的部分数据。数据多源化明显，且已有部分数据进行了融合。（2）结构化程度高。继电保护领域的各类数据规范化、结构化程度较高，通过建立离线数据标准模型和在线信息规范，统一了保护设备描述和输出信息的结构化内容，为数据分析奠定了良好的基础。继电保护工作与保护设备密切相关，与设备的制造厂家、型号、版本等对应，依托统一的设备描述标准数据模型关联每台设备的详细信息，各项工作都关联设备的基础信息。（3）异构数据逐步增多。获取的录波文件、SCD文件、ICD文件、图片、视频等异构数据的快速增长，对继电保护设备的描述信息更为丰富，对运行状态的监视更为准确和及时，此类数据具备进一步挖掘和分析应用的条件。（4）体量较大。随着在线信息的获取和应用，数据量飞速积累，体量上将可达到PB级别。例如，针对20000节点的电网中10万套保护装置进行定值校核，扫描计算不同运行方式、故障类型、故障点的短路电流和电压，其数据文件可达GB级。

3大数据背景下继电保护领域的保护技术

3.1系统重构技术

在大数据背景下，为了更好的推进继电保护的重要作用，我们必须要重视系统重构技术在继电保护领域中的实际应用。能够将系统重构技术引入到实际工作中，这也就成为了智能化继电保护的创新点。现代化的电力系统已经做了很多的创新，在其内部结构中添加了诸多的新型装置，这就对传统的继电保护系统提出了更高的要求。另外一方面，既有的继电保护系统已经不能满足智能电网的发展需求。基于此，实现对电力系统各个环节的系统重构也就成为非常关键的工作。经过科学的系统重构操作后，整个电力系统会在结构和性能方面产生多元化的创新，从而能够为智能化电力系统的正常运行提供系统支撑，从而也就会推进大数据的更新。下面，我将举一个实例，曾经我参与过一个项目，在电力系统的智能化改造过程中，积极的将系统重构技术应用到其中，这就会使以往的小型故障自动恢复，并且能够与系统进行比较良好的契合，最终确保电路系统继电保护的正常工作。

3.2广域保护技术

所谓广域保护技术就是将整个电力系统划分为若干个工作区，并且能够在系统的细化状态下，逐步完成继电保护。该技术的本质和目的就是将智能化电网进行科学、合理的划分，从而为分区域的继电保护提供保障。在对系统进行保护中，我们可以借助广域保护技术，不断拓展监测的范围，不断加强监测的精度，从而对电力系统中的故障进行精准化锁定，最终有效提升故障解决能力。广域保护技术具有两方面的重要意义，第一方面，它能够对整个电力系统进行自动化的控制。我们都知道，电力系统出现故障这是不可避免的，在该技术的支撑下，我们可以充分利用电力大数据的支撑作用，能够实现在无人参与的条件下，自动的对系统中的故障点进行处理，并且科学的拟定解决方案，为后期人工处理提供理论保障。第二方面，它可以将大数据与继电保护进行有机的结合，基于电力大数据，自动控制所实施的系统，进而产生相对应的解决方案，确保广域保护技术能够满足智能化电网的建设需求。

4大数据发展背景下继电保护领域的发展策略

4.1加强对数据信息的实时处理

继电保护装置的运行状况，主要是依靠数据信息的传输情况，良好的信号传输状态是电力系统稳定运行的重要体现。在大数据发展背景下，继电保护装置会产生大量的数据信息，这就为数据的整理造成了困难。但是，为了更好的保证智能电网的建设，我们必须要注重数据信息的实时处理工作。首先，我们需要改进继电保护技术，改进其基本的数据处理方式。其次，还要充分协调好信息流、保护元器件之间的关系，利用电力大数据对数据信息进行同步交互，确保电力系统的实时数据能够反馈到系统终端。再次，加强对大数据技术对电力系统实时数据的优化功能，这也是未来继电保护的发展趋势。

4.2加强对设备参数的优化

智能化电网与电力大数据之间存在着密不可分的关系，两者之间相辅相成，互为补充。下面我们以一个中型的智能化电网为例，其在运行过程中所需要的数据是海量的，详细情况如下所示：SV报文采集数据流为300/Mbps；GOOSE报文采集数据流为15/Mbps；MMS报文采集数据流为1/Mbps。在此基础上，我们就需要将各种类型的控制信息编成指令程序，从而能够对电力系统的各种设备进行控制。也就是说，我们必须要对各类电力设备的运行参数进行优化。首先，我们必须要注重对设备运行参数的搜集，将这些参数作为优化依据。其次，选取一个最佳的控制变量，最大程度的降低优化过程的难度。再次，制定好详尽的应急预案，进行事先的预测活动，对可能出现的问题进行解决方案的考虑，协调好规划与实际之间的关系，全方位的提升继电保护故障系统的应变水平，最终能够推进智能化电网的建设。

结束语

综上所述，大数据推动了多个行业的进步，尤其在继电保护领域，这对建设智能电网具有显著效用。同时，我们还要充分认识到继电保护的系统性特点，在遵循电网基本发展状况的基础上，采取全方位的发展策略，比如对大数据进行实时分析、对设备参数进行优化等。另外，我们还必须要对大数据在继电保护领域的类型进行明确，以辅助智能电网的稳定运行，最终全面提升电力系统的服务水平。

参考文献：

[1]巩岩.大数据时代电力配电系统的继电保护探讨[J].科学与信息化，2017（21）：76-77.

[2]宋亚奇，周国亮，朱永利.智能电网大数据处理技术现状与挑战[J].电网技术，2013，37（4）：927-935