于立強

承德供電公司，河北承德 067000

1 電網(wǎng)繼電保護的管理現(xiàn)狀和亟待解決的問題分析

現(xiàn)階段，在我國大部分電網(wǎng)當中，雖然都有一定數(shù)量的繼電保護裝置投入到運行中，但由于一些因素的影響，使得這些裝置都過于重視保護功能本身，卻忽視了數(shù)據(jù)信息共享以及分析等方面的問題。就常規(guī)的變電站自動化系統(tǒng)而言，一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障，無法及時將保護動作的具體情況和相關的故障信息及時反饋給電力調(diào)度中心，而調(diào)度中心的工作人員一般只能憑借現(xiàn)場操作人員的匯報對電網(wǎng)故障進行處理，導致這一問題的主要是原因是自動化和智能化的程度相對較低。目前，系統(tǒng)亟待解決的問題主要有以下兩個方面：一方面是將變電站內(nèi)的微機保護、故障錄波以及自動裝置等輸出的數(shù)據(jù)信息進行分類和集中處理，以此來滿足電力調(diào)度中心對電網(wǎng)正常運行和故障時的信息需求；另一方面是在電力調(diào)度中心側，應具備以下功能：故障計算與測距、保護設備管理、整定計算以及錄波數(shù)據(jù)分析等等，借此來實現(xiàn)繼電保護的運行和管理自動化及網(wǎng)絡化。想要解決以上這兩個方面的問題，最佳途徑就是建立繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)。

2 電網(wǎng)繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)的組成及其主要功能

2.1 系統(tǒng)結構

系統(tǒng)主要由以下兩部分構成，分別為調(diào)度端主系統(tǒng)和廠站端子系統(tǒng)。其中調(diào)度端主系統(tǒng)與電力調(diào)度中心的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡相連接，一般位于不同區(qū)域內(nèi)的系統(tǒng)分屬于不同的通信網(wǎng)絡；而廠站端子系統(tǒng)則是借助網(wǎng)絡或載波與調(diào)度端主系統(tǒng)進行連接，一個子系統(tǒng)能夠與多個主站系統(tǒng)進行連接。子系統(tǒng)主要負責數(shù)據(jù)信息采集，并將這些數(shù)據(jù)傳送給與之相連的主系統(tǒng)當中，作為數(shù)據(jù)信息集中存儲的主系統(tǒng)，可通過數(shù)據(jù)服務向其它一些調(diào)度端提供相關的數(shù)據(jù)。通常情況下，廠站端的數(shù)據(jù)主要分布在調(diào)度主系統(tǒng)當中，主系統(tǒng)可借助網(wǎng)絡資源服務對分布于各處的廠站端數(shù)據(jù)進行訪問。由于兩個調(diào)度端主系統(tǒng)間都會存在一條以上的路徑，為此，當其中某一條路徑出現(xiàn)問題中斷時，系統(tǒng)便可以利用其他路徑對數(shù)據(jù)進行訪問。

2.2 主要功能

1）子站系統(tǒng)的功能。子站具體是指為變電站繼電保護、故障錄波以及安全自動等裝置的信息進行接入與集成，并向不同主站提供這些信息的子系統(tǒng)。其主要包括以下功能：規(guī)約轉換、信息收集、信息智能過濾、信息訂購與發(fā)布、多主站通信、系統(tǒng)自檢、GPS對時、微機裝置信息采集、用戶管理等等；

2）主站系統(tǒng)。其主要任務是在子站系統(tǒng)上傳信息后進行相應的故障告警、分析、處理和歸檔統(tǒng)計，它的功能是由多個子系統(tǒng)來予以實現(xiàn)的，具體包括主站數(shù)據(jù)庫、圖形管理、故障與統(tǒng)計分析、運行監(jiān)測以及網(wǎng)絡管理等等。該系統(tǒng)具有以下功能：事件報警、人機界面、遠程數(shù)據(jù)調(diào)用、數(shù)據(jù)庫管理、Web發(fā)布、用戶權限日志管理、基本網(wǎng)管功能、波形分析、功能列表、故障測距、繼電器特性分析、專家系統(tǒng)等等。

3 電網(wǎng)繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

本系統(tǒng)由主站系統(tǒng)和子站系統(tǒng)兩個部分構成，下面分別對這兩個部分的設計進行介紹。

3.1 主站系統(tǒng)設計

1）系統(tǒng)安全。這是主站系統(tǒng)在設計時必須考慮的重要環(huán)節(jié)之一。通常情況下，為了滿足使用需要，主站都會對外開放，這樣一來便會引起一系列安全性問題，為此，必須在設計過程中充分考慮系統(tǒng)的安全性，具體可采取如下措施：增設硬件防火墻，借此來與其它系統(tǒng)相隔離，并對一些非法信息和用戶進行屏蔽；采用獨立的服務器進行信息發(fā)布，這樣能夠有效地縮小故障波及范圍；

2）數(shù)據(jù)流控制。由于主站數(shù)據(jù)通常采用的都是一對多的方式，而數(shù)據(jù)流控制的得當與否將直接影響系統(tǒng)的整體性能?；谕ǖ篮屯ㄐ艆f(xié)議等因素，由子站傳輸過來的數(shù)據(jù)信息一般都需要經(jīng)過前置機處理后才會達到后臺機，若是數(shù)據(jù)包直傳輸?shù)胶笈_機網(wǎng)絡段上的話，則會導致網(wǎng)絡負荷增大。為此，當連接的子站過多時，必須進行數(shù)據(jù)流控制。如果從系統(tǒng)的整體結構這一角度上看，采取分網(wǎng)的方式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)流控制不失為一種可行且實用的方案。

3.2 子站系統(tǒng)設計

在對子站系統(tǒng)進行設計時，其核心是繼電保護裝置和故障錄波裝置等主要設備的接入方式。

1）繼電保護裝置的接入。具體的接入方式有以下幾種：其一，從管理機接入?？蓪⑷康睦^電保護裝置一并接入到管理機當中，并由其提供兩個獨立的通信接口，分別與監(jiān)控和保護進行通信連接。通常情況下，保護管理機采用的都是工業(yè)PC機，有時也會采用廠家提供的嵌入式系統(tǒng)，若是采用該接入方式，則所有的繼電保護裝置都由管理機進行單獨管理，其最大的優(yōu)點是能夠與變電站的監(jiān)控系統(tǒng)相對對立，這樣一來便可以進一步減少兩者之間的相互干擾，可顯著提高系統(tǒng)的運行可靠性。這種接入方式比較適用于新建的項目或是應用RTU方式的變電站改造；其二，從監(jiān)控系統(tǒng)接入。可將全部繼電保護裝置和監(jiān)測控制裝置一并接入到一臺管理機上，并由其借助網(wǎng)絡或串口將數(shù)據(jù)信息傳輸給保護系統(tǒng)。這種接入方式的優(yōu)點是改動小、前期投資成本少，適合應用于運行中的變電站系統(tǒng)改造。

2）故障錄波裝置的接入。常見的故障錄波裝置信息交互方式有兩種，一種是網(wǎng)絡，另一種是串口，這兩種方式的信息交互都能夠直接提交COMTRADE格式的波形文件，但是由于管理機無法對此類波形報文進行轉換，而且還得考慮優(yōu)先轉發(fā)的問題，故此，可采用以工程師站直接對故障錄波裝置進行管理的方式。若是裝置僅能夠提供某一種特定的波形數(shù)據(jù)，則可由系統(tǒng)將其轉換為COMTRADE的合適。

[1]陳愛，林代攀，皮顯松，林虎，倪益民.貴州青巖500kV變電站電網(wǎng)繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)[A].2010電力系統(tǒng)自動化學術交流研討會論文集選編[C]，2010(6).

[2]袁宇波，丁俊健，陸于平.基于Internet/Intranet的電網(wǎng)繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動化，2010(17).

[3]賈筱瑩，田力，陳忠偉，程延遠.繼電保護與故障信息管理系統(tǒng)在500kV電網(wǎng)區(qū)域控制模式下的應用[J].南方電網(wǎng)技術，2008(2).

[4]農(nóng)志敏.繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].中國科技財富，2010(20).