尚艷潔

摘 要 電力系統(tǒng)的完善對社會發(fā)展與進步起到了重要的推動作用，當前社會對電能的依賴性在逐年增加，對電能的需求量也在逐步增大，由此對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性提出了更高要求。電力系統(tǒng)在運行過程會面臨各方面因素影響從而產(chǎn)生故障，因此需要對其采取一定的保護措施，本文就電力系統(tǒng)繼電保護及故障信息系統(tǒng)的設(shè)計分析作簡要闡述。

【關(guān)鍵詞】繼電保護 故障信息系統(tǒng) 設(shè)計分析

電力保護系統(tǒng)隨著電力行業(yè)規(guī)模的擴大而應用日益廣泛，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行提供了重要保證。但是仍然存在部分故障問題在解決的時候難度較大，因此需要設(shè)計完善的保護系統(tǒng)，通過對故障信息分析，從而找出解決問題的措施。

1 電力繼電保護與故障信息系統(tǒng)收集

從結(jié)構(gòu)方面來分析，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層包括了主站與通信層、子站與設(shè)備層。其中主站層作用是實施調(diào)度，作用的對象是工作站、管理系統(tǒng)，如打印機。功能體現(xiàn)在對下層數(shù)據(jù)進行處理并分析，將數(shù)據(jù)信息與其它的系統(tǒng)共享與交換。通信層功能體現(xiàn)在信息上傳、預處理。信息收集工作主要由子站完成，經(jīng)過通信層將其傳輸?shù)街髡緦?，方便工作人員進行管理與存儲。子站層負責信息收集工作，經(jīng)過通信層傳遞至主站層。設(shè)備層包括微機保護設(shè)施、故障錄波器、GPS等，主要是對現(xiàn)場相關(guān)信息采集。

2 系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計工作遵循的原則

2.1 兼容與開放性

系統(tǒng)設(shè)計時，需要考慮到兼容原有硬件與軟件系統(tǒng)，同時還要將未來發(fā)展情況考慮在內(nèi)，確保在使用過程中能夠兼容其它系統(tǒng)。用戶操作習慣不會受到影響，系統(tǒng)可擴展性能夠體現(xiàn)。

2.2 可維護性

系統(tǒng)對各項功能進行維護盡量基于可視的前提，維護操作通過元件、窗口進行。

2.3 可靠性

可靠性體現(xiàn)在系統(tǒng)具備容錯能、自動恢復能力，從而使安全性與可靠性目標能夠順利達成，使整體系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行。

3 電力繼電保護系統(tǒng)開發(fā)工作

3.1 硬件開發(fā)工作

主站系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)，系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，主站、子站連接采用的是通信網(wǎng)絡連接或者是專線形式，從而實現(xiàn)子站數(shù)據(jù)處理與存儲，并分享其它主站的數(shù)據(jù)。受管轄的子站系統(tǒng)彼此間聯(lián)系與通信，主要利用的是專業(yè)的前置通信設(shè)備。為其它主站提供服務主要利用的是服務器主站，通過服務器及防火墻，在沒沒有得用戶授權(quán)的情況下，無法對用戶系統(tǒng)進行訪問，系統(tǒng)的安全性能夠得到較好的保障。不同工作站配置了不同功能，以此能夠滿足不同用戶的差異化需求。

主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開發(fā)方面，由于繼電保護與信息系統(tǒng)設(shè)備各類比較多并且數(shù)量規(guī)模大，子站系統(tǒng)需要考慮如何有效的將設(shè)備與系統(tǒng)相連接，并且后期能夠?qū)υO(shè)備提供有效的維護，包括遠程維護管理，系統(tǒng)設(shè)計工作需要考慮到通信接口相關(guān)問題。比如可以考慮利將光電隔離器和多串口設(shè)備連接，使串口問題得以解決。一般性設(shè)備與工控機連接通過交換機或者是接線器來完成。利用子站系統(tǒng)，設(shè)備層收集的信息可以傳遞到不同主站與后臺設(shè)備。子站后臺需要具備人機界面與初步處理數(shù)據(jù)的功能。一般情況下不建議建立后臺，特殊情況另外考慮，以此對系統(tǒng)管理與維護的成本進行控制。

3.2 繼電保護與故障信息軟件開發(fā)

3.2.1 軟件開發(fā)結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)可以考慮分布式結(jié)構(gòu)，整體系統(tǒng)由不同的分布式系統(tǒng)組成，而分布式系統(tǒng)的組成又包括了獨立對象組件，組件位于不同的位置。以此確保在網(wǎng)絡范圍內(nèi)任何一臺設(shè)備都能夠?qū)崿F(xiàn)即插即用，使系統(tǒng)開放性，可維護性、擴展性得以良好體現(xiàn)。

3.2.2 操作平臺開發(fā)

為實現(xiàn)操作平臺的無關(guān)性，整體系統(tǒng)需要支持不同操作平臺。而作為獨立設(shè)計使用的服務器，對象持久化服務器分布于上層應用和數(shù)據(jù)庫服務器二者之間，通過建立連接，使應用程序與數(shù)據(jù)庫能夠正常工作，以此來實現(xiàn)不同類型故障信息匹配及轉(zhuǎn)換。

3.2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可擴展性

作為人機界面框架，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可可擴展保證了數(shù)據(jù)操作。一般情況下，結(jié)構(gòu)功能包括面向方式，對系統(tǒng)圖、地理連線形操作。具備基礎(chǔ)性的窗口操作功能，并且是基于組織對象關(guān)系。人機界面友好，工作人員能夠便捷的開展操作。

3.2.4 事件通知

系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護、故障系統(tǒng)子站采集故障信息，之后對其進行初步處理，將處理結(jié)束后的數(shù)據(jù)傳輸至主站。子站程序自動對故障設(shè)備的相關(guān)信息進行采集，并對其進行轉(zhuǎn)化，形成事件信息結(jié)構(gòu)，此類結(jié)構(gòu)是事前已經(jīng)定義的，之后利用事件通知服務，通過標準接口調(diào)用事件通知服務接口，將信息傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)，做進一步分析。

3.2.5 二次設(shè)備集合與數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集設(shè)備作為獨立存在的組件程序，基于接口服務器而構(gòu)建。其功能主要是對不同的數(shù)據(jù)信息進行存儲與收集。數(shù)據(jù)采集工作進行需要事件服務器提供一定的支持，之后選擇合適的傳輸方式。采集的信息存儲主要是數(shù)據(jù)庫完成，并關(guān)聯(lián)到相關(guān)的設(shè)備，形成事件日志。

3.2.6 設(shè)備對象在網(wǎng)關(guān)設(shè)置方面，通過對代理服務進行調(diào)用，將硬件設(shè)備變?yōu)楣δ懿煌膶ο?/p>

功能對象在進行訪問時引發(fā)硬件訪問。設(shè)備對象引用相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫，并將其與設(shè)備相關(guān)記錄關(guān)聯(lián)。對使用對象發(fā)行機制查詢可以利用設(shè)備號，同時可以從設(shè)備對象獲得功能對象。采用反向操作也可以獲得相應的結(jié)果。因此對設(shè)備當前靜態(tài)屬性與狀態(tài)進行訪問可以利用設(shè)備完整對象，而不需要考慮到設(shè)備功能對象是否存在。

3.2.7 主站數(shù)據(jù)庫

采集得到的數(shù)據(jù)要依據(jù)預先設(shè)置的方式對其進行處理，之后將存儲到數(shù)據(jù)庫，與其它主站交換。主站間的數(shù)據(jù)交換工作開展利用的是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，將其作為數(shù)據(jù)交換工作的平臺。數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成包括了三個部分，表，表與表的索引，具有的字段等，通過索引對設(shè)備彼此間的關(guān)系進行描述。表與表之間的索引關(guān)系只能是一對一，而不能是一對多，此時就需要考慮到關(guān)聯(lián)方向問，確保其合理并在此基礎(chǔ)上建立映射，對表的關(guān)系進行描述。

4 結(jié)束語

繼電保護設(shè)備對于整體電力系統(tǒng)而言意義重大，但是在運行的過程中要實現(xiàn)更高程度對故障進行預測與管理，就需要收集信息對其分析，找出故障發(fā)生的規(guī)律及其深層次原因，從而采取針對性的解決措施。將繼電保護與故障信息收集有效的結(jié)合到一起，系統(tǒng)復雜而要求高，需要考慮到信息采集，傳輸及處理的各個環(huán)節(jié)，從而確保系統(tǒng)能夠正常發(fā)揮其功能，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定提供保證。

參考文獻

[1]曾凡醒.電力系統(tǒng)繼電保護故障信息采集及處理系統(tǒng)[J].科技展望，2015（32）.

作者單位

國網(wǎng)福建省電力有限公司福州供電公司 福建省福州市 350001endprint