陳 濤

（國家能源集團(tuán)諫壁發(fā)電廠，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

0 引 言

隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電廠管理工作受到了更多的關(guān)注。為踐行規(guī)范化電力系統(tǒng)維護(hù)管理原則，要著重落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)管理機(jī)制，促進(jìn)電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。

1 電廠繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)

1.1 應(yīng)用意義

對于電網(wǎng)工作而言，建立完整的繼電保護(hù)管控和故障信息管理模式能大大提升分析實(shí)效性，便于電廠開展階段性檢查管理工作。

一方面，工作人員只需要對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，研究收集信息的相關(guān)內(nèi)容，并建立對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)模式，就能結(jié)合信息數(shù)據(jù)反映出的問題落實(shí)相關(guān)工作，確保改善機(jī)制和管理機(jī)制切實(shí)可行，更好地提升故障檢修效率[1]。信息統(tǒng)計(jì)模式如圖1所示。

圖1 信息統(tǒng)計(jì)模式

另一方面，系統(tǒng)的應(yīng)用能最大程度上提高電廠設(shè)備運(yùn)行管理的安全性，打造穩(wěn)定可靠的運(yùn)行環(huán)境，減少設(shè)備運(yùn)行故障問題造成的經(jīng)濟(jì)損失，真正意義上踐行安全效益和經(jīng)濟(jì)效益并行的管理原則。

1.2 主要任務(wù)

子站配置RCS-9798保護(hù)信息管理裝置，光纖網(wǎng)絡(luò)和主站端以IEC60870-5-103和IEC60870-5-104規(guī)約完成相關(guān)工作，串口設(shè)計(jì)為RS232、RS422、RS485。對繼電保護(hù)過程涉及的信息數(shù)據(jù)、圖表、文件等予以集中管理，按照輸入、查詢、修改以及瀏覽的流程完成對應(yīng)數(shù)據(jù)的匹配化管控，并集中分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，有效反映出相關(guān)應(yīng)用設(shè)備可能存在的問題，便于后續(xù)落實(shí)相應(yīng)的處理工作[2]。

電廠管理內(nèi)容較多，且管理對象具有層次多、涉及內(nèi)容廣的特點(diǎn)，包括一次設(shè)備的相關(guān)參數(shù)和二次設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，因此要對運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)性管控，并配合統(tǒng)計(jì)分析和圖檔管理等工作，結(jié)合系統(tǒng)的應(yīng)用要求打造專業(yè)化分工結(jié)構(gòu)。

2 電廠繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)具體應(yīng)用

基于繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值，在全面分析其組成內(nèi)容的同時(shí)，按照對應(yīng)歸屬要求落實(shí)具體工作，從而確保系統(tǒng)運(yùn)行效率和管理效能最優(yōu)化。

2.1 系統(tǒng)組成

繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)要為裝置提供計(jì)算和分析服務(wù)，保證其綜合應(yīng)用效果符合預(yù)期，最大程度上實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)專業(yè)管理目標(biāo)。繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)主要包括主站、分站以及子站，如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)組成

繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)主要圍繞電力數(shù)據(jù)網(wǎng)開展相關(guān)工作，以電廠具體應(yīng)用管理要求落實(shí)相關(guān)工作，保證主站和子站的協(xié)調(diào)配合，建立完整的保護(hù)裝置[3]。在計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及電子技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，為進(jìn)一步提升電廠系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，要結(jié)合不同環(huán)節(jié)落實(shí)更加規(guī)范的處理機(jī)制，維持信息采集、信息監(jiān)督分析以及管理的平衡。

2.2 系統(tǒng)運(yùn)行

2.2.1 整體要求

系統(tǒng)裝置要求如表1所示。在繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)應(yīng)用過程中，需要對電廠內(nèi)的微機(jī)保護(hù)裝置、故障錄波器、智能電表等予以系統(tǒng)監(jiān)督，在分析處理基礎(chǔ)上深入整理采集數(shù)據(jù)，從而保證電廠電氣系統(tǒng)的運(yùn)行管理效果符合標(biāo)準(zhǔn)。需要注意的是，結(jié)合職責(zé)和功能的差異性可知，不同的I-POFAS系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)要求存在差異，系統(tǒng)中主站、子站以及保護(hù)裝置要基于以太網(wǎng)建立網(wǎng)絡(luò)安全管理方案[4]。

表1 系統(tǒng)裝置要求

主站系統(tǒng)包括錄波故障信息系統(tǒng)和保護(hù)錄波設(shè)備管理運(yùn)行的系統(tǒng)，不僅要完成故障錄波器錄波信息的實(shí)時(shí)性采集，也要具備信息瀏覽和查詢功能，從而更好地完善故障管理工作?；谥髡鞠到y(tǒng)建立的子站系統(tǒng)，要借助信息采集裝置完成信息向一級子站的匯總管理，以確保信息分級監(jiān)管的及時(shí)性，避免冗余信息過多造成不良影響。

2.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)要對電氣系統(tǒng)故障信息予以綜合采集、傳輸、處理以及分析，并建立分布式、實(shí)時(shí)性管控體系，以便維持良好的設(shè)計(jì)效能。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要保證采集的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)管理和開發(fā)最優(yōu)化，以提升相關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行的規(guī)范性[5]。

（1）主站系統(tǒng)。系統(tǒng)本身具備子站接入?yún)^(qū)間和公共服務(wù)數(shù)據(jù)接入?yún)^(qū)間，結(jié)合其實(shí)際應(yīng)用要求，構(gòu)建繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)應(yīng)用管理模式，保證系統(tǒng)在任何情況下都不會(huì)對繼電保護(hù)、故障錄波器和系統(tǒng)安全獨(dú)立性產(chǎn)生影響。主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

主站系統(tǒng)包括通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、工作站、前置機(jī)、光電轉(zhuǎn)換器以及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等，共同打造完整的應(yīng)用管理體系，并能對一級子站進(jìn)行實(shí)時(shí)性管控，建立對應(yīng)的匹配關(guān)系，以保證相關(guān)工作順利開展。與此同時(shí)，主站系統(tǒng)中還需要配備運(yùn)動(dòng)機(jī)房，借助網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)調(diào)控電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，借助路由器完成電力數(shù)據(jù)網(wǎng)信息監(jiān)管工作[6]。

（2）子站系統(tǒng)。子站結(jié)構(gòu)要按照規(guī)范化要求落實(shí)具體工作，從而維持整體應(yīng)用水平。子站結(jié)構(gòu)劃分為一級子站和二級子站，結(jié)合具體的應(yīng)用要求基于發(fā)電轉(zhuǎn)換器和光電轉(zhuǎn)換器完成具體工作。一級子站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 一級子站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

一級子站主要是借助PC機(jī)管理子站內(nèi)具體內(nèi)容，包括故障錄波裝置信息、繼電保護(hù)信息等，借助遠(yuǎn)方通信處理將整理后的信息內(nèi)容直接回傳至主站系統(tǒng)。此外，一級子站還能完成子站內(nèi)微機(jī)保護(hù)裝置、智能電表、可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）通信等工作，基于通信規(guī)約完成實(shí)時(shí)性信息處理。與此同時(shí)，配合全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）技術(shù)完成對時(shí)信號的校準(zhǔn)和二級子站的校準(zhǔn)[7]。

二級子站主要是采集和處理對應(yīng)保護(hù)裝置的內(nèi)部數(shù)據(jù)，在匯總數(shù)據(jù)內(nèi)容后直接上傳到一級子站。二級子站中，對應(yīng)設(shè)備配電室是主要的信息獲取路徑，配合串口通信服務(wù)器就能完成保護(hù)裝置信息的實(shí)時(shí)性管理。一般要按照RS485完成布線處理，確保數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)傳遞控制工作都能順利開展[8]。

在繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)應(yīng)用管控體系內(nèi)，要借助對應(yīng)的系統(tǒng)單元打造更加可控的故障信息管理模式，確保信息傳送、信息分析等均能滿足管理規(guī)范。繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)還能綜合考量運(yùn)行管理人員的基本需求，提供較為科學(xué)的運(yùn)維指導(dǎo)，在全面分析的基礎(chǔ)上制定更具針對性的工作計(jì)劃。

2.3 系統(tǒng)評價(jià)

在應(yīng)用繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)后，借助階段性運(yùn)行分析和校驗(yàn)分析，保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，在滿足故障要求的基礎(chǔ)上，提升故障信息快速采集和傳輸?shù)男Ч鸞9]。

系統(tǒng)本身具有較為良好的人機(jī)交互界面，能及時(shí)完成電廠一次系統(tǒng)主接線圖中主設(shè)備狀態(tài)信息的顯示，便于繼電保護(hù)管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并落實(shí)相關(guān)工作。采取智能化數(shù)據(jù)采集處理模式，在整理和歸類數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，還能建立針對性的數(shù)據(jù)應(yīng)用管理規(guī)劃，有效降低運(yùn)行人員實(shí)地抄表的難度。

繼電保護(hù)和故障信息管理系統(tǒng)能結(jié)合故障保護(hù)事件的具體情況完成實(shí)時(shí)性通知，以保證檢修人員能第一時(shí)間了解相關(guān)情況，大大降低了搶修難度。借助信號復(fù)歸、定值召喚等功能模塊，繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)還能對大修或小修后的恢復(fù)情況進(jìn)行定位跟蹤，保證恢復(fù)管控的及時(shí)性，提高設(shè)備運(yùn)行管理質(zhì)量[10]。除此之外，系統(tǒng)具備保護(hù)動(dòng)作信息及時(shí)處理的功能，能結(jié)合實(shí)際情況顯示事件的詳細(xì)信息和故障簡報(bào)，從而為運(yùn)行人員制定相應(yīng)的管理決策提供更加直觀的依據(jù)。

3 結(jié) 論

繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用具有重要價(jià)值，是維護(hù)和指導(dǎo)變電站常規(guī)管理的關(guān)鍵。通過充分優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)電廠和電網(wǎng)故障信息管理的融合，提高故障問題定位水平，從而大大降低運(yùn)維難度，為電力系統(tǒng)的可持續(xù)健康發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。