方明

(國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司寧東供電公司,寧夏靈武 750411)

繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的研究

方明

(國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司寧東供電公司,寧夏靈武 750411)

電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)是電網(wǎng)公司保證其供電連續(xù)不間斷的重要部分，本文就繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的一些主要功能和總體方案設(shè)計(jì)作了簡(jiǎn)明的闡述，并提出了一些較合理的方案設(shè)計(jì)方法，以提高繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的運(yùn)行效率，提高總體設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益。

繼電保護(hù) 故障系統(tǒng) 信息處理

電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)是電網(wǎng)公司保證其供電連續(xù)不間斷的重要部分，所以保證電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)信息系統(tǒng)的正常運(yùn)行，主要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置對(duì)工作人員在日常電網(wǎng)觀察和監(jiān)測(cè)過(guò)程中和全網(wǎng)弱電裝置中起保護(hù)作用，也提高了電力系統(tǒng)相關(guān)的電路保護(hù)裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性。繼電保護(hù)裝置在電網(wǎng)公司的日常電力設(shè)備運(yùn)行中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用，電網(wǎng)公司應(yīng)著重關(guān)注繼電保護(hù)裝置的故障問(wèn)題，需要電力公司的工作人員能夠熟知繼電保護(hù)裝置的常見(jiàn)故障現(xiàn)象和故障信息。繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)可保障公司的關(guān)鍵電力設(shè)備不被損壞和電網(wǎng)大面積停電等故障。 目前，繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的主要任務(wù)就是避免發(fā)生上述故障。

1 繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)概述

繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)是整個(gè)電力系統(tǒng)中一個(gè)非常關(guān)鍵的組成部分，它的功能是準(zhǔn)確的獲取電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)故障信息，并能夠快速的提出事故解決措施，同時(shí)也可為故障定位等輔助功能提供正確的指示，為公司的生產(chǎn)優(yōu)化調(diào)度與管理決策提供信息支撐。

1.1 運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視

繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)主要是實(shí)時(shí)監(jiān)視其它設(shè)備的運(yùn)行狀況和線路保護(hù)的作用，以及監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置、開(kāi)關(guān)的保護(hù)、定值是否異常、保護(hù)在無(wú)障礙系統(tǒng)情況下的自運(yùn)行等異常情況，并向用戶做出系統(tǒng)提示。此系統(tǒng)還可依據(jù)所設(shè)定存儲(chǔ)的保護(hù)值，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行持續(xù)性監(jiān)測(cè)。

1.2 模擬通信測(cè)試

為了方便主系統(tǒng)與其他分系統(tǒng)或者子系統(tǒng)直接的調(diào)試，可高效的完成各網(wǎng)口的實(shí)時(shí)接入，信息系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的通信測(cè)試程序來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控各系統(tǒng)，并將提示報(bào)錯(cuò)信息，可根據(jù)相關(guān)的測(cè)試需要對(duì)各系統(tǒng)的操作進(jìn)行模擬。

1.3 信息統(tǒng)計(jì)與查詢

繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)一般提供以關(guān)鍵字查詢、分類查詢、“與”或者“并”條件查詢及高級(jí)查詢等各種常用的查詢方式來(lái)方便設(shè)備廠商查詢相關(guān)的設(shè)備技術(shù)信息、歷史條件信息以及統(tǒng)計(jì)文件信息等。

1.4 保護(hù)工作記錄

當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)對(duì)收集到的主系統(tǒng)保護(hù)產(chǎn)生的動(dòng)作和開(kāi)關(guān)信息等信息量給出簡(jiǎn)潔的動(dòng)作保護(hù)報(bào)告，其內(nèi)容主要包括保護(hù)動(dòng)作所產(chǎn)生的時(shí)間、模擬量的數(shù)值、故障分、動(dòng)作前后的開(kāi)關(guān)量狀態(tài)等，便于后續(xù)的資料整理與分析。

1.5 故障信息分析處理

繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)能檢測(cè)所保護(hù)設(shè)備的電網(wǎng)故障，并對(duì)相關(guān)的故障數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。故障系統(tǒng)將就電網(wǎng)故障信息分析和保護(hù)動(dòng)作作為分析手段。一是將故障信息以友好界面顯示在設(shè)備上，以便進(jìn)行人工分析與處理；另一個(gè)是故障系統(tǒng)可通過(guò)智能分析模塊，提出合適的處理方法。為了保證分析結(jié)果的正確性，系統(tǒng)將對(duì)故障信息和分析結(jié)論進(jìn)行人工識(shí)別，并形成準(zhǔn)確的故障資料，形成故障檔案文件。

2 繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

主服務(wù)器與子服務(wù)器之間的信息主要有以下幾種形式：主服務(wù)器發(fā)起對(duì)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器的數(shù)據(jù)接入與訪問(wèn)請(qǐng)求；主服務(wù)器發(fā)起的對(duì)子服務(wù)器的數(shù)據(jù)導(dǎo)入請(qǐng)求；主輸入輸出服務(wù)器發(fā)起的對(duì)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)請(qǐng)求；各子系統(tǒng)發(fā)出的系統(tǒng)警告和向上報(bào)警信息。子系統(tǒng)發(fā)出的警告信息和相關(guān)故障信息，形成相關(guān)文檔并上傳至主服務(wù)器。主服務(wù)器在接收到數(shù)據(jù)后，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并存儲(chǔ)。

2.1 系統(tǒng)方案總體設(shè)計(jì)

此系統(tǒng)方案的總體設(shè)計(jì)為：通信方式主要采用工業(yè)用電力數(shù)據(jù)網(wǎng)形式，數(shù)據(jù)管理服務(wù)器分為大型集中式Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)層中間服務(wù)器；數(shù)據(jù)傳輸形式主要是依據(jù)3層方式布置：為 主服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)、中間服務(wù)器和遠(yuǎn)端的子服務(wù)器。主系統(tǒng)主要是提供基于B/S的構(gòu)架形式的后臺(tái)故障診斷與分析系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)各子服務(wù)器上傳的信息資料進(jìn)行整理并分析處理，并為工作人員對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理與分析、及繼電器保護(hù)動(dòng)作開(kāi)關(guān)量提供科學(xué)依據(jù)。

2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)硬件是此系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，它的主要功能一般有以下幾點(diǎn)：(1)實(shí)時(shí)接收各子系統(tǒng)的通信請(qǐng)求，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理；主要是子系統(tǒng)的信息機(jī)制的編碼解析和轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸處理與轉(zhuǎn)換，報(bào)警信號(hào)的處理和轉(zhuǎn)發(fā)，緊急啟動(dòng)系統(tǒng)的輸出等，數(shù)據(jù)處理部分主要包括子系統(tǒng)基于IEC61850通信模式傳輸，基于COMTRADE形式的信息故障處理功能。(2)處理主服務(wù)器對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)或者工作站的通信請(qǐng)求，并進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理；主要包括主系統(tǒng)發(fā)出對(duì)子系統(tǒng)或者工作站的信息的請(qǐng)求與調(diào)用和相關(guān)的配置修改等，對(duì)支線系統(tǒng)發(fā)出的信息查詢與統(tǒng)計(jì)等。

2.3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)一般采用主服務(wù)器(通信設(shè)備+數(shù)據(jù)輸入與輸出服務(wù)器+數(shù)據(jù)處理服務(wù)器)+子系統(tǒng)基于Server模式和主服務(wù)器與子服務(wù)器基于IEC61850通信模式傳輸?shù)某Ｒ?jiàn)模式。通信設(shè)備的服務(wù)器與子系統(tǒng)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)MMS通信，從而達(dá)到主服務(wù)器和各服務(wù)器件的數(shù)據(jù)傳輸、通信和數(shù)據(jù)處理等功能，主系統(tǒng)的輸入與輸出服務(wù)器(一般指客戶端) 與數(shù)據(jù)處理服務(wù)器形成US結(jié)構(gòu)，便于主服務(wù)器對(duì)各子服務(wù)器的信息請(qǐng)求和傳輸； 數(shù)據(jù)處理服務(wù)器是主服務(wù)器向各子服務(wù)器提供包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息與各子服務(wù)器的信息請(qǐng)求等服務(wù)內(nèi)容，同時(shí)可對(duì)子服務(wù)器發(fā)出系統(tǒng)警告和報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)在主服務(wù)器上可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)各系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息，以滿足客戶的要求。主服務(wù)器一般提供通信設(shè)備、數(shù)據(jù)輸入與輸出服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器等系統(tǒng)初始化功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理，并發(fā)出人工報(bào)警信息。

3 結(jié)語(yǔ)

電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)是電網(wǎng)公司保證其供電連續(xù)不間斷的重要部分，通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的詳細(xì)研究，可提高電網(wǎng)設(shè)備的效率，并可延長(zhǎng)關(guān)鍵設(shè)備的使用壽命，充分發(fā)揮電力系統(tǒng)中各部分的運(yùn)行效率，以提高整體的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]巫聰云,劉斌.繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].電工技術(shù),2012,6.27.

[2]補(bǔ)家武.機(jī)電一體化技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,2001.

[3]張愛(ài)琪.淺談繼電保護(hù)故障處理的原則和方法[J].能源電路,2012,229.