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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，可濾除現場干擾信號。
2.4 采用浮點快速傅里葉算法，從而實現對基波、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、系統頻率值及三相電壓相位差；便于現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)控系統進行升級改造。
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