330?kV香水變繼電保護(hù)及故障信息管理子站淺議

翟小勃

摘 要：青海西部水電有限公司所屬的330 KV香水變電站一期綜自系統(tǒng)由深圳華力特電氣股份有限公司提供，綜合自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對330 KV一次及二次設(shè)備的保護(hù)、監(jiān)視、測量、控制、記錄、報(bào)警、信號等功能。繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)由主站系統(tǒng)和子站系統(tǒng)組成，本文主要就330 KV香水變電站綜自系統(tǒng)實(shí)際情況進(jìn)行分析，對繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)子站的應(yīng)用簡述一下。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；故障信息管理系統(tǒng)；子站；保護(hù)

中圖分類號：TM764 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-0-04

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述

330 kV香水變電站本期為雙母線接線，終期為雙母雙分段接線，本期兩回電源進(jìn)線接至II、IV母，出線（四回整流變、兩回動力變）在I、III母，預(yù)留兩回電源進(jìn)線（本期未配置斷路器僅配置母線側(cè)隔離開關(guān)）在I、III母，出線六回整流變、一回動力變；（本期未配置斷路器僅配置母線側(cè)隔離開關(guān)）在II、IV母，兩臺分段斷路器本期均未配置，僅配置了母線側(cè)隔離開關(guān)。

本期工程配置4套ZHSZB-119600 kVA/330 kV有載調(diào)壓整流變壓器，2臺SZ10-40000 kVA /330 kV動力變壓器，系統(tǒng)接線圖見下圖一。

按照“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”的基本原則，配置變電站二次安全防護(hù)設(shè)備。

330 kV香水變接入的不同廠家保護(hù)設(shè)備種類較多，330 kV電源線路保護(hù)配置南瑞繼保的RCS-931BM光纖分相電流差動保護(hù)裝置、北京四方繼保的CSC-103C光纖分相電流差動保護(hù)裝置，遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)配置南瑞繼保的RCS-925A保護(hù)裝置、北京四方繼保的CSC-125A保護(hù)裝置，斷路器輔助保護(hù)配置南瑞繼保的RCS-923A斷路器保護(hù)裝置；330 kV母線保護(hù)配置南瑞繼保的RCS-915AS保護(hù)裝置、北京四方繼保的CSC-150A/G；電源進(jìn)線及饋出線故障錄波配置深圳索圖科技的ST-502型線路故障錄波裝置；母聯(lián)保護(hù)配置SEL551、MICOMP122保護(hù)裝置；整流變調(diào)變配置SEL351A、MICOMP127保護(hù)裝置，整流變配置SEL501-2、MICOMP122保護(hù)裝置，整流變?yōu)V波裝置配置SEL-751保護(hù)裝置，動力變配置SEL387E、 MICOMP632保護(hù)裝置。

330 kV香水變系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的縱向結(jié)構(gòu)分為主控層和通訊管理層、現(xiàn)場控制層三層結(jié)構(gòu)，層間傳輸介質(zhì)屏蔽雙絞線和光纖。

主控層：330 kV系統(tǒng)主要以上層網(wǎng)絡(luò)的多臺計(jì)算機(jī)為核心，負(fù)責(zé)所有各類數(shù)據(jù)的采集、分析、處理、命令的發(fā)布、數(shù)據(jù)庫的建立及管理、并提供用戶各類人機(jī)界面、數(shù)據(jù)報(bào)表。其中2臺 數(shù)據(jù)服務(wù)器組屏安裝，完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保存、管理功能（互為備用）；2臺監(jiān)控主機(jī)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控、操作功能，且該二臺計(jì)算機(jī)具有完全相同的功能，任何一臺主機(jī)故障，不需要雙機(jī)切換，不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行；另外1臺作為工程師工作站，完成監(jiān)視、修改保護(hù)定值，保護(hù)錄波數(shù)據(jù)處理，在線調(diào)試等功能；

10 kV系統(tǒng)主要以上層網(wǎng)絡(luò)的多臺工業(yè)用計(jì)算機(jī)為核心，負(fù)責(zé)所有各類數(shù)據(jù)的采集、分析、處理、命令的發(fā)布、數(shù)據(jù)庫的建立及管理、并提供用戶各類人機(jī)界面、數(shù)據(jù)報(bào)表。其中2臺計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控、操作功能，且該二臺計(jì)算機(jī)具有完全相同的功能，任何一臺微機(jī)故障，不需要雙機(jī)切換，不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行；另外1臺作為工程師工作站，完成監(jiān)視、修改保護(hù)定值，保護(hù)錄波數(shù)據(jù)處理，在線調(diào)試等功能。

通訊管理層：系統(tǒng)以多臺智能通訊管理機(jī)為核心，通過屏蔽雙絞線或光纖將微機(jī)繼電保護(hù)裝置、監(jiān)控裝置、PLC、電能表、保護(hù)及錄波信息管理子站、遠(yuǎn)動設(shè)備、五防系統(tǒng)、等IED智能裝置與主控層監(jiān)控主機(jī)以數(shù)字通訊方式連接起來。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理、監(jiān)控；多臺通訊管理器具有完全相同的功能。

現(xiàn)場控制層：由微機(jī)繼電保護(hù)裝置、智能監(jiān)控裝置和其他設(shè)備的控制器、IED智能裝置等組成，負(fù)責(zé)電氣設(shè)備的各類保護(hù)、現(xiàn)場遙信、遙測數(shù)據(jù)的采集、遙控命令的執(zhí)行，并通過通訊接口執(zhí)行數(shù)據(jù)的處理及傳送。

考慮到接入的不同廠家保護(hù)設(shè)備種類繁多，不同類型的保護(hù)裝置都采用不同的規(guī)約，為了實(shí)現(xiàn)規(guī)約的統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化，通訊規(guī)約采用標(biāo)準(zhǔn)的IEC60870-5-103規(guī)約，各廠家的保護(hù)裝置都通過自己的規(guī)約轉(zhuǎn)換器與子站的保護(hù)通信管理機(jī)通信，大大降低接口的復(fù)雜程度，維護(hù)更加容易。10KV系統(tǒng)為避免在故障狀態(tài)下的信息堵塞，保護(hù)監(jiān)控裝置與通訊管理機(jī)的連接采用直接通訊的方案，不通過第三方實(shí)現(xiàn)規(guī)約轉(zhuǎn)換。

330 kV香水變繼電保護(hù)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下圖二：

2 繼電保護(hù)及故障信息管理子站系統(tǒng)功能特點(diǎn)

為了進(jìn)一步加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行管理，及時(shí)提供電網(wǎng)事故全過程情況，縮短事故影響時(shí)間，加快事故分析過程，青海電網(wǎng)保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)已建成投入運(yùn)行，根據(jù)電網(wǎng)要求330 KV香水變電站需建設(shè)保護(hù)信息管理子站并接入主站系統(tǒng)。

由于建設(shè)子站系統(tǒng)尚沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可循，只能根據(jù)國網(wǎng)公司Q/GDW273-2009《繼電保護(hù)故障信息處理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》有關(guān)要求，站內(nèi)的各類保護(hù)裝置，主變、線路故障錄波器均需接入保信子站，保信子站系統(tǒng)配置包括站控層和間隔層的設(shè)備。子站主機(jī)應(yīng)采用安全的嵌入式操作系統(tǒng)、裝置化結(jié)構(gòu)。在安全分區(qū)上屬于非控制區(qū)，當(dāng)與控制區(qū)各應(yīng)用系統(tǒng)之間網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)應(yīng)加裝防火墻，實(shí)施邏輯隔離措施。傳輸采用電力數(shù)據(jù)網(wǎng)

通道。

根據(jù)其本身特點(diǎn)設(shè)計(jì)開發(fā)專門的數(shù)據(jù)類型和應(yīng)用功能，弱化了部分實(shí)時(shí)功能，沒有完全照搬變電站監(jiān)控系統(tǒng) （SCADA/EMS）的功能和技術(shù)指標(biāo)要求。保信子站系統(tǒng)畢竟不是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，沒必要對響應(yīng)時(shí)間、數(shù)據(jù)模型種類、輔助計(jì)算處理能力等提出過高要求。

保信子站按雙機(jī)配置，采用互為熱備用工作方式，雙機(jī)都能獨(dú)立執(zhí)行各項(xiàng)功能，當(dāng)一臺工作站故障時(shí)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)無縫自動切換，由另一臺工作站執(zhí)行全部功能，并保證切換時(shí)數(shù)據(jù)不丟失，并同時(shí)向各級調(diào)度和操作員站發(fā)送切換報(bào)警信息。

由于監(jiān)控系統(tǒng)和故障信息管理子站系統(tǒng)都是同一公司的產(chǎn)品，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到了兩個(gè)系統(tǒng)處于同一網(wǎng)段中的網(wǎng)絡(luò)安全問題，從而有效避免了兩個(gè)系統(tǒng)的互相影響，可以保證保護(hù)和故障錄波器的安全可靠運(yùn)行，同時(shí)采用雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)也提高了系統(tǒng)的可靠性，信息共享也容易實(shí)現(xiàn)，根據(jù)這種情況，330 kV香水變系統(tǒng)采用了并行主站模式。

330 kV香水變故障保護(hù)信息管理子站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖3。

3 結(jié)語

330 KV香水變電站繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)子站建成及投入使用以來，運(yùn)行正常。通過數(shù)據(jù)網(wǎng)子站端的繼電保護(hù)信息、故障錄波等信息數(shù)據(jù)上傳到了主站，完成數(shù)據(jù)的檢測、記錄、暫存，實(shí)現(xiàn)保護(hù)信息綜合分析、處理等功能，滿足了用戶的需求。

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