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由南方電網云南普洱供電局研發(fā)的南方電網第1個繼電保護智能運維預警平臺順利通過驗收，正式上線使用。該成果可實現(xiàn)全電壓等級變電站繼電保護定值自動比對，壓板可視化智能運維，保護功能運行狀態(tài)自動感知，電網運行方式智能識別，電網一、二次運行方式一致性自動診斷，保護功能狀態(tài)健康性評估，異常預警等高級功能，將極大提升保護功能運行的可靠性和巡視效率，降低保護功能運行的隱性風險。
當前繼電保護壓板和定值雖有監(jiān)測與定期核對，但繼電保護運行數據呈碎片狀，蜂窩性智能關聯(lián)度滯后，缺乏多源運行數據的聚類融合機制，導致數據挖掘和深化應用不足。最重要的是缺乏針對保護功能健康性實時自動診斷分析、預警手段，導致繼電保護設備風險診斷預警水平受限。
普洱供電局研發(fā)團隊經過兩年研發(fā)，打通與自動化系統(tǒng)的數據通道，解決了保護功能異常對保護運行的可靠性影響范圍研判不準的問題，實現(xiàn)繼電保護在不同應用場景下其保護功能狀態(tài)健康性的自動診斷和異常預警。此外，還研究構建了具備自主學習并迭代升級的一、二次運行方式專家模型和繼電保護功能專家模型，實現(xiàn)一、二次設備實時狀態(tài)智能辨別，解決了保護功能與隨著電網運行方式變化后匹配性、時效性不足的難題。
目前，該成果已在云南普洱電網運用，通過電網一次運行方式和繼電保護全息數據，實時自動診斷保護功能狀態(tài)健康性。接下來，該項成果將在云南電網全線推廣使用，為電網繼電保護運維人員提供有力輔助決策技術手段，持續(xù)提高繼電保護對電網穩(wěn)定運行的保障能力。
1 概述（LYYB5000新型電力設備“手持式氧化鋅避雷器綜合測試儀"易于維護，使用簡單）
氧化鋅避雷器綜合測試儀用于檢測氧化鋅避雷器（MOA）的各相電氣性能。該儀器適用于各個電壓等級的氧化鋅避雷器的現(xiàn)場帶電檢測以及停電狀態(tài)下試驗室做的出廠和驗收試驗。通過測量全電流及阻性電流等參數，可以及時發(fā)現(xiàn)氧化鋅避雷器內部絕緣受潮和閥片老化等危險缺陷。
2 功能及特點（LYYB5000新型電力設備“手持式氧化鋅避雷器綜合測試儀"易于維護，使用簡單）
2.1 儀器小型化、手持式設計，體積小、重量輕便于攜帶和操作。
2.2 采用帶有DSP浮點處理單元的高性能、低功耗ARM處理器，運算速度更快、運算精度更高、處理數據量更大；從而可以保證測試數據計算的準確性和穩(wěn)定性。
2.3 高精度采樣濾波電路及數字濾波技術，可濾除現(xiàn)場干擾信號。
2.4 采用浮點快速傅里葉算法，從而實現(xiàn)對基波、諧波電壓、電流信號的高精度分析。
2.5 采用工業(yè)級5.6寸640×480點陣高亮度彩色液晶屏，顯示清晰，人機界面友好；對于一些重要的操作及參數設置，顯示其提示信息和幫助說明；屏幕頂部狀態(tài)欄可顯示各個外設工作狀態(tài)及測試狀態(tài)信息。
2.6 可同時測量三相氧化鋅避雷器的電氣參數，并可自動補償相間干擾；也可單相測量，支持B相接地的PT二次電壓作為參考電壓；當被測相與參考電壓相別不同時，可自動計算補償角度。
2.7 提供有線、無線測試方式，無線測試方式操作更加簡便、靈活；可大大降低現(xiàn)場測試人員工作強度。
2.8 *的感應板替代PT二次電壓測量技術，使測量更安全快捷。
2.9 電壓采集器集成本地顯示（128×64點陣OLED液晶屏）及相序檢測功能，可顯示三相全電壓、電壓基波、3次、5次、7次諧波有效值、系統(tǒng)頻率值及三相電壓相位差；便于現(xiàn)場測試人員快速檢查電壓采集器與PT二次電壓輸出端子連接情況及三相電壓各項參數。
2.10 電壓采集器采用雙重全數字隔離技術，更加安全可靠。
2.11 交直流兩用：內置鋰電池供電或者220V交流充電器供電自適應。
2.12 儀器主機和電壓采集器內置大容量可充電鋰電池，一次充電完成，可持續(xù)工作8小時。
2.13 智能電量管理：剩余電量顯示、低電量報警、長時間閑置提示、背光自動調節(jié)。
2.14 內置實時時鐘，可實時顯示當前時間和日期；自動記錄測試日期及時間。
2.15 測試數據存儲方式分為本機存儲和優(yōu)盤存儲，本機存儲可存儲測試數據100條，并且本機存儲可轉存至優(yōu)盤；優(yōu)盤存儲可保存測試數據及波形圖片，測試數據為TXT格式，波形圖片為BMP格式，可直接在電腦上編輯打印。
2.16 選配的外置熱敏打印機，可打印測試數據及已保存測試記錄；打印內容可選擇，從而可以節(jié)省打印紙的用量。
3 技術指標（LYYB5000新型電力設備“手持式氧化鋅避雷器綜合測試儀"易于維護，使用簡單）
3.1 參考電壓測量
3.1.1 參考電壓輸入范圍： 25V～250V有效值，50Hz/60Hz
3.1.2 參考電壓測量準確度： ±（讀數×5%+0.5V）
3.1.3 電壓諧波測量準確度： ±（讀數×10%）
3.1.4 參考電壓通道輸入電阻：≥1500kΩ
3.2 電流測量
3.2.1 全電流測量范圍： 0～20mA有效值，50Hz/60Hz
3.2.2 準確度： ±（讀數×5%+5uA）
3.2.3 阻性電流基波測量準確度：±（讀數×5%+5uA）
3.2.4 電流諧波測量準確度： ±（讀數×10%+10uA）
3.2.5 電流通道輸入電阻： ≤2Ω
3.3 電場強度測量
3.3.1 電場強度輸入范圍： 30kV/m～300kV/m
3.3.2 電場強度測量準確度：±（讀數×10%）
3.3.3 電場諧波測量準確度：±（讀數×10%）
3.4 使用條件及外形
3.4.1 工作電源： 內置鋰電池或外置充電器，充電器輸入100-240VAC，50Hz/60Hz
3.4.2 充電時間： 約4小時
3.4.3電池工作時間： 主機8小時，電壓采集器8小時
3.4.4 主機尺寸： 246mm(長)×156mm(寬)×62mm(高)
3.4.5 主機重量： 1.0kg（不含線纜）
3.4.6 電壓采集器尺寸：115mm(長)×120mm(寬)×65mm(高)
3.4.7 電壓采集器重量：0.6kg (不含線纜)
3.4.8 使用溫度： -10℃～50℃
3.4.9 相對濕度： ＜90%，不結露
4 測量及補償原理（LYYB5000新型電力設備“手持式氧化鋅避雷器綜合測試儀"易于維護，使用簡單）
4.1 測量原理
本儀器采用如圖1所示的投影法計算基波及各次諧波的阻性電流。
圖中：U1 基波參考電壓
Ix1p 基波全電流峰值
Ir1p 基波阻性電流峰值
Ic1p 基波容性電流峰值
Φ 基波全電流超前基波參考電壓的角度
計算公式：Ir1p = Ix1p·CosΦ
Ic1p = Ix1p·SinΦ
氧化鋅避雷器全電流既含有氧化鋅避雷器非線性產生的高次諧波，也含有母線電壓諧波產生的高次諧波。與Irp相比Ir1p更加穩(wěn)定真實；因此建議用Ir1p作為阻性電流指標，Φ和Ir1p均能直觀衡量氧化鋅避雷器的性能。
4.2 相間干擾及自動補償原理
在現(xiàn)場三相同時測試一字排列的氧化鋅避雷器時，如圖2所示，由于雜散電容的存在，A、C相電流相位都要向B相偏移，一般偏移角度為2°～4°左右；這將使A相φ減小，阻性電流增大，C相φ增大，阻性電流減小甚至為負，這種現(xiàn)象稱相間干擾。
解決這一問題的方法是采用自動補償算法，即儀器內置的“自動邊補"功能。假設Ia、Ic無干擾時相位相差為120°，假設B相對A、C相干擾是相同的；測量出Ic超前Ia的角度Φca，A相補償Φ0a=（Φca-120°）/2，C相補償Φ0c= -（Φca -120°）/2。這種方法實際上對A、C相阻性電流進行了平均，極有可能掩蓋存在的問題。因此建議考核沒有進行自動補償的原始數據（即補償角度為0°），并考核其變化趨勢。
5 面板及各部件功能介紹（LYYB5000新型電力設備“手持式氧化鋅避雷器綜合測試儀"易于維護，使用簡單）
5.1 主機面板圖及接口板圖
主機面板圖及接口板圖如圖3所示。
5.1.1 電流輸入：分為A相、B相、C相三個輸入通道，單相測量時，無論測試A相、B相或者C相電流，都從A相通道輸入。
5.1.2 參考信號輸入：有線測試方式時，使用專用通訊電纜，用于連接電壓采集器；感應測試方式時，用于連接感應板，輸入感應電場信號。
5.1.3 液晶屏：工業(yè)級640×480點陣高亮度彩色液晶屏，顯示操作菜單、測試數據、波形等。
5.1.4 按鍵：操作儀器用。 “↑↓"為“上下"鍵，選擇移動或修改數據；“←→"為“左右"鍵，選擇移動或修改數據；“確認"鍵，確認當前操作；“取消"鍵，放棄當前操作。
5.1.5 天線：在使用無線測試方式時，請將配套天線安裝在天線座上，以便于良好的接收無線信號，不安裝天線將大大縮短無線通訊距離。
5.1.6 優(yōu)盤接口：外接優(yōu)盤用，用來存儲測試數據，請使用FAT或FAT32格式的U盤。在存儲過程中，嚴禁撥出優(yōu)盤。
5.1.7 RS232接口：此接口為外置打印機接口，用于連接外置打印機；打印測試結果，打印內容可選擇，不關心的數據無需打印，從而節(jié)約打印用紙。
5.1.8 DC IN：儀器充電器接口，請使用儀器配套專用充電器。
5.1.9 開關： 儀器電源開關，在不使用儀器時，請及時關閉儀器電源，以節(jié)省電池電量。
5.2 電壓采集器前后面板
電壓采集器前后面板如圖4、5所示。
5.2.1 通訊接口：有線測試方式時，使用專用通訊電纜，用于連接儀器主機參考信號輸入。
5.2.2 天線：在使用無線測試方式時，請將配套天線安裝在天線座上，以便于電壓采集器有效的發(fā)射無線信號；不安裝天線將大大縮短無線通訊距離，時間過長有可能燒毀內部無線模塊。
5.2.3 按鍵：操作儀器用。 “↑↓"為“上下"鍵，選擇移動或修改數據；“→"為“右"鍵，選擇移動或確認操作；長按“→"鍵，進入設置菜單界面。
5.2.4 液晶屏：工業(yè)級128×64點陣OLED液晶屏，顯示操作菜單、測試數據。
5.2.5 發(fā)送指示燈：電壓采集器通過無線方式或者有線方式，每發(fā)送一次數據指示燈閃爍一次。
5.2.6 充電口：儀器充電器接口，請使用儀器配套專用充電器。
5.2.7 開關：電壓采集器電源開關，在不使用時，請及時關閉電源，以節(jié)省電池電量。
5.2.8 電壓輸入：參考電壓輸入，分為A相（黃色線）、B相（綠色線）、C相（紅色線）、中性點或地線（黑色線）；選擇參考相別為單相，且無論是A相、B相、C相、AB相、CB相都從A相（黃色線）和黑色線輸入。
注意：如果PT二次側是B相接地的，A相（黃色線）接PT二次側A相，黑色線接地，儀器主機參考相別選擇“A-B"；或者A相（黃色線）接PT二次側C相，黑色線接地，儀器主機參考相別選擇“C-B"。
輸入線中串接了120mA自恢復保險。
5.2.9 接地柱：在測試過程中，儀器必須可靠接地。在連接其它測試線之前應先連接接地線；在測試結束后，然后拆除接地線，以保證人身安全。
隨著光伏新能源建設雨后春筍般興起，線路負載壓力持續(xù)攀升，尤其在新能源大發(fā)、常規(guī)機組壓出力的雙重運行場景下，一旦遭遇輸電線路故障，區(qū)域機組可調節(jié)容量不足極易引發(fā)新能源機組連鎖脫網風險，對電網安全構成嚴重的威脅。2025年，玉溪供電局高古樓區(qū)域白土、馬頭村、鏡湖新能源光伏電站（總裝機860兆瓦）相繼投運后，由于負荷側220千伏高古樓變電站內220千伏寶高雙回線和高九線斷面送出受限，且220千伏高古樓變屬于三變雙母變電站。與此同時，隨著電源側110千伏恩捷用戶變投產，110千伏上龍池牽引變增容，高古樓變主變N-2壓單主變壓極限運行，一旦其中兩臺主變壓器檢修或故障，另一臺變壓器無法承受負荷。新能源集中出力的躍升，關鍵斷面故障情況下，存在送出線路過載風險增加，亟需穩(wěn)控系統(tǒng)進行升級改造。
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