張賢軍（國網(wǎng)四川資陽市雁江供電有限責(zé)任公司，四川 資陽 641000）

信 息 技 術(shù)

水電站繼電保護(hù)及故障錄波器的信息處理

張賢軍
（國網(wǎng)四川資陽市雁江供電有限責(zé)任公司，四川 資陽 641000）

電力系統(tǒng)運(yùn)行中，如果有故障發(fā)生，繼電保護(hù)裝置和故障錄波器就會(huì)有大量的相關(guān)信息生成。這些信息在監(jiān)控主機(jī)上顯示出來，同時(shí)顯示的還有其他信息。這些信息經(jīng)過分析可以明確，有價(jià)值的信息僅占有所顯示信息量的35%-40%。當(dāng)這些故障信息由調(diào)度監(jiān)控主機(jī)接收后，技術(shù)人員要將所有的信息分類，將有價(jià)值的信息篩選出來，據(jù)此而對(duì)故障以判斷。大量信息傳送中，會(huì)對(duì)信息傳遞速度造成影響，還不利于調(diào)度人員對(duì)故障做出快速而準(zhǔn)確地判斷，影響了故障處理效率，不利于電網(wǎng)安全運(yùn)行。本論文針對(duì)水電站繼電保護(hù)及故障錄波器的信息處理進(jìn)行探究。

水電站；繼電保護(hù)；信息；處理

隨著人們對(duì)電能質(zhì)量要求越來越高，電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性日漸重要。目前中國的水電站普遍采用了微機(jī)型自動(dòng)保護(hù)裝置和故障錄波器，相關(guān)信息都是以數(shù)據(jù)通信的方式向調(diào)度監(jiān)控主機(jī)傳播。通信容量的增強(qiáng)，水電站的電網(wǎng)運(yùn)行水平逐漸提高，為了確保電網(wǎng)安全運(yùn)行，就要能夠快速而有效地對(duì)電網(wǎng)故障進(jìn)行處理，以恢復(fù)水電站供電系統(tǒng)運(yùn)行。雖然水電站繼電保護(hù)功能自動(dòng)化運(yùn)行，并采用了故障錄波器對(duì)水電站電網(wǎng)運(yùn)行中的故障問題進(jìn)行分析，但是即便故障監(jiān)控實(shí)施了自動(dòng)化管理，但管理技術(shù)無法做到及時(shí)接受并快速處理故障。根據(jù)水電站電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)營需要，將電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置以及故障錄波器信息處理系統(tǒng)建立起來是非常必要的。

一、水電站故障信息系統(tǒng)所發(fā)揮的功能

（一）水電站故障報(bào)告生成

故障保護(hù)裝置和故障錄波器所發(fā)出的故障信息傳送到故障信息系統(tǒng)中，就會(huì)伸長故障信息報(bào)告，與故障相關(guān)的所有信息都會(huì)被寫入報(bào)告中，包括故障發(fā)生時(shí)間、故障地點(diǎn)、元件、保護(hù)裝置動(dòng)作情況以及評(píng)判等等。當(dāng)報(bào)告完成后，就會(huì)傳遞到調(diào)度監(jiān)控主機(jī)。

（二）對(duì)故障信息分類處理

如果水電站運(yùn)行中有故障發(fā)生，就會(huì)有多個(gè)保護(hù)設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)，并產(chǎn)生大量的故障信息。對(duì)這些信息如果沒有及時(shí)處理，就會(huì)導(dǎo)致主站充滿了垃圾信息而妨礙對(duì)有價(jià)值的故障信息的處理和判斷。所以，子站要對(duì)故障信息技術(shù)處理，以能夠向主站提供有價(jià)值的故障信息。雖然主站所接收的故障信息多數(shù)與故障相關(guān)，但是這些信息根據(jù)主站需求不同而劃分為幾個(gè)等級(jí)，還要根據(jù)管理部門不同而進(jìn)行分類，以將準(zhǔn)確的信息傳送到相應(yīng)的主站系統(tǒng)。

（三）簡化處理錄波文件以獲得準(zhǔn)確的保護(hù)信息

當(dāng)水電站運(yùn)行中發(fā)生故障，所有的錄波器都會(huì)做出反應(yīng)并產(chǎn)生動(dòng)作，而與故障相關(guān)的只為一個(gè)錄波器中所生成的一個(gè)錄波文件。鑒于水電站故障線路僅為1條，而面對(duì)數(shù)個(gè)故障通道模擬，就有必要簡化處理錄波文件，所涵蓋的內(nèi)容僅為故障線路所產(chǎn)生的電壓、電流以及線路上的開關(guān)量。隨著故障錄波文件的自動(dòng)生成，故障所在線路以及具體位置就會(huì)被判斷出來。故障設(shè)備的保護(hù)裝置也會(huì)準(zhǔn)確判斷。這樣，就會(huì)達(dá)到短時(shí)間有效信息傳遞的要求，可以盡快地對(duì)故障做出判斷。

（四）應(yīng)用開關(guān)量變位信息對(duì)故障以定位

當(dāng)水電站運(yùn)行中發(fā)生故障，越是短時(shí)間內(nèi)獲得故障信息，越能夠確保電網(wǎng)運(yùn)行安全。在對(duì)故障信息以判斷的時(shí)候，可以根據(jù)保護(hù)信息就可以對(duì)變電站的故障信息以準(zhǔn)確判斷，按照規(guī)定的級(jí)別分類，然后獲得所需要的故障信息。

（五）繼電保護(hù)整定值的管理

在水電站的日常管理工作中，繼電保護(hù)是重要的一項(xiàng)。提高繼電保護(hù)質(zhì)量，就要管理好繼電保護(hù)整定值，以提高整定值的準(zhǔn)確率，降低整定值核對(duì)的工作量。

（六）安裝網(wǎng)絡(luò)隔離器

水電站的電網(wǎng)上配置有很多設(shè)備，每一天設(shè)備都有各自的網(wǎng)址。隨著設(shè)備的改造升級(jí)，要做好電網(wǎng)維護(hù)工作，就要對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)和檢修，加大了設(shè)備維護(hù)的工作量。另外，水電站內(nèi)的設(shè)備都會(huì)構(gòu)成具有獨(dú)立功能的運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，安全問題尤為突出。在電網(wǎng)上安裝網(wǎng)絡(luò)隔離器，主站要訪問站內(nèi)設(shè)備，就要通過隔離器才能夠?qū)φ緝?nèi)的設(shè)備進(jìn)行訪問。

二、信息系統(tǒng)的故障信息傳輸要求

故障信息系統(tǒng)的信息主要來源于保護(hù)裝置、故障錄波器以及安全設(shè)備。在系統(tǒng)信息中包含大量的故障信息，或者是故障動(dòng)作狀態(tài)，或者是警告，還包括大量的故障錄波數(shù)據(jù)信息，都是通過故障報(bào)告顯示出來的。從信息傳播情況來看，有主動(dòng)性傳遞的，也有接受到調(diào)用信號(hào)后傳遞的。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，系統(tǒng)運(yùn)行故障發(fā)生過程中所產(chǎn)生的跳閘以及設(shè)備故障警報(bào)，要設(shè)定為主動(dòng)上傳，無論是傳送途徑，還是傳送順序，都要有限考慮。對(duì)于保護(hù)裝置所產(chǎn)生的故障信息以及故障錄波數(shù)據(jù)，可以采用調(diào)用方式。為了提高信息傳遞效率，要對(duì)斷點(diǎn)續(xù)傳的信息傳遞功能以支持，以避免網(wǎng)絡(luò)上傳遞數(shù)據(jù)信息時(shí)受到干擾。

在故障信息傳遞中，采用國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)互操作性，特別是在系統(tǒng)運(yùn)行中，能夠?qū)崿F(xiàn)無縫通信，以滿足系統(tǒng)的各項(xiàng)功能需求。

三、故障信息系統(tǒng)的通信協(xié)議

故障信息系統(tǒng)所產(chǎn)生的各種故障錄波信息，來源于故障發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的模擬量以及數(shù)據(jù)信息。隨著保護(hù)裝置容量的增大，一些相關(guān)信息也會(huì)在保護(hù)裝置上有所記錄。當(dāng)對(duì)水電站的電網(wǎng)故障進(jìn)行分析的時(shí)候，根據(jù)保護(hù)裝置所提供的數(shù)據(jù)，可以對(duì)故障以正確判斷。

故障錄波數(shù)據(jù)的信息量大，主站對(duì)數(shù)據(jù)信息可以采用調(diào)用的方式，以確保收到準(zhǔn)確的故障錄波數(shù)據(jù)。主站在調(diào)用故障錄波數(shù)據(jù)的過程中，根據(jù)文件列表中的文件名進(jìn)行FTP下載來完成。

在故障信息系統(tǒng)中，子站所在地域不同，信息傳遞的通道也會(huì)有所不同。雖然理論而言，信息傳遞通道可以數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)作為平臺(tái)進(jìn)行傳輸，也可以采用專線方式進(jìn)行傳輸，但是，通信通道的物理層會(huì)有所不同，或者是微波通道、或者是光纖通道，包括載波、無線等數(shù)據(jù)通道都可以被充分地利用起來傳輸數(shù)據(jù)。通道的接口最好是通用的，或者按照實(shí)際的通道對(duì)接口規(guī)格要求進(jìn)行配置。

故障錄波數(shù)據(jù)量越來越大，故障信息系統(tǒng)雖然設(shè)置了專用的數(shù)據(jù)傳輸通道，但是，數(shù)據(jù)信息傳輸都要采用通用接口，或者可以支持的接口，以保證數(shù)據(jù)信息高質(zhì)量傳輸。加之目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展，就可以在數(shù)據(jù)傳遞中采用多種方式，除了專線傳遞之外，還可以選用電話網(wǎng)傳遞方式。

四、水電站子站的繼電保護(hù)所發(fā)揮的功能

（一）水電站子站系統(tǒng)各個(gè)裝置信息

子站系統(tǒng)中的繼電保護(hù)系統(tǒng)是以保護(hù)裝置、故障錄波器、通用接口所構(gòu)成的保護(hù)工程師站。子站系統(tǒng)中安裝的裝置各有不同，包括廠家、型號(hào)以及安裝的時(shí)候都會(huì)有所不同，所建立的通信協(xié)議也會(huì)有所不同。在子站系統(tǒng)中，有可以應(yīng)用通用接口直接安裝以太裝置的，也有經(jīng)過保護(hù)管理機(jī)而接入到以太裝置，部分裝置則經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換器接入到故障錄波器。通過這些裝置，保護(hù)工程師占可以收集到各種信息，且將過濾和技術(shù)處理過的保護(hù)信息和故障錄波信息傳遞到主站。采用這種轉(zhuǎn)換方式，工作量會(huì)有所減少。

（二）子站系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)的通信

子站系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡(luò)之間是各自獨(dú)立運(yùn)行的，經(jīng)過相關(guān)裝置收集數(shù)據(jù)信息。所有的信息數(shù)據(jù)都不需要通過包括工程師站等保護(hù)裝置處理后轉(zhuǎn)發(fā)，可以使工程師站的工作量大大減少，提高了信息通信的安全可靠性。

結(jié)語

綜上所述，隨著水電站電網(wǎng)規(guī)?；l(fā)展，繼電保護(hù)和故障錄波器的數(shù)據(jù)信息處理、分析和傳遞都已經(jīng)成為電網(wǎng)故障分析重要途徑。鑒于目前電網(wǎng)運(yùn)行存在著故障信息繁雜且使用效率低的問題，就需要對(duì)故障信息系統(tǒng)所發(fā)揮的功能以明確，數(shù)字信息系統(tǒng)的故障信息傳輸要求，重要的是要對(duì)故障錄波器的進(jìn)行處理，以確保對(duì)故障信息的正確判斷。關(guān)于水電站繼電保護(hù)信息的處理，包括子站系統(tǒng)各個(gè)裝置信息、子站系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)的通信等，都需要子站繼電保護(hù)發(fā)揮功能來完成。

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