淺析電網(wǎng)繼電保護(hù)運行及故障信息管理系統(tǒng)

余軍

摘 要：作為電網(wǎng)繼電保護(hù)工作者，作者對繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的工作內(nèi)容有一定了解，這項工作的內(nèi)容中有收集以及分類整理保護(hù)動作報告以及故障錄波文件，除此之外，對保護(hù)動作行為也可以精確分析，在這種情況下故障以及信息的應(yīng)對能力都大大增強(qiáng)，從而，繼電保護(hù)裝置的應(yīng)對逐漸實現(xiàn)現(xiàn)代化，繼電保護(hù)工作越來越完善，越來越先進(jìn)。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；運行管理；管理模式；系統(tǒng)建設(shè)

引言

電網(wǎng)用戶日益增多，帶來需求的增大，使得從規(guī)模上的擴(kuò)展不可避免，二十一世紀(jì)是計算機(jī)的時代，聯(lián)網(wǎng)后的電網(wǎng)形成高度的自動化狀態(tài)，其中EMS系統(tǒng)的成熟度日益增高，與其相適應(yīng)的應(yīng)用、功能等也隨之完善。但是也有不足之處，例如，以微機(jī)保護(hù)、故障錄波器、安全自動裝置等智能裝置為代表的二次系統(tǒng)自動化管理水平還遠(yuǎn)沒有發(fā)揮出來。

目前220kV 及以上電壓等級的變電站中， 大多同時運行著許多廠家的微機(jī)保護(hù)、微機(jī)故障錄波器及微機(jī)型安全自動裝置等智能裝置。

智能裝置的使用使得故障的排查觀測成為可能，通過智能裝置，使用者能盡最大可能降低事故發(fā)生可能性，并能降低停電奉獻(xiàn)，但要注意，由于各個廠家生產(chǎn)的裝置型號差異，裝置在進(jìn)行連接時也由于不同的規(guī)約而有差異，所以使得辨別裝置型號規(guī)約，使數(shù)據(jù)傳遞高效化成為新的問題，它是電網(wǎng)調(diào)度服務(wù)技術(shù)發(fā)展遇到的新情況，亟待有新的突破點。

此情況之下，繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)出現(xiàn)了，它的適應(yīng)性較強(qiáng)，對各種廠家、各種類型、各種規(guī)約等的微機(jī)保護(hù)裝置、故障錄波器和其它智能設(shè)備的統(tǒng)一接入與集中管理實現(xiàn)資源共享， 實現(xiàn)諸如波形分析、故障測距、專家系統(tǒng)等高級應(yīng)用功能。

目前國家以及相關(guān)省市已經(jīng)對繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的開發(fā)運用已經(jīng)小有成績，但不可懈怠，應(yīng)隨時對系統(tǒng)應(yīng)用中出現(xiàn)的成功案例分析記錄，開發(fā)故障解決辦法，放眼未來，為故障信息系統(tǒng)未來發(fā)展提供借鑒。

1 系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和管理模式

現(xiàn)在我國在繼電保護(hù)故障系統(tǒng)的應(yīng)用并不是全國統(tǒng)一，根據(jù)每個省自己的情況，都有各自不同的組網(wǎng)方案以及系統(tǒng)內(nèi)部裝置設(shè)置，規(guī)范表現(xiàn)出差異性，通常， 系統(tǒng)由設(shè)在電網(wǎng)調(diào)度中心的主站、設(shè)在超高壓局和直管電廠、電業(yè)局的分站及設(shè)在變電站、發(fā)電廠的子站通過電力系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)組成。各個網(wǎng)省公司根據(jù)自身電網(wǎng)管理的特點確定系統(tǒng)的具體組成結(jié)構(gòu)， 目前應(yīng)用的系統(tǒng)主要有以下幾種模式。

1.1 主站/分站/子站三級管理模式

目前故障信息系統(tǒng)中最復(fù)雜的一種。在500kV 變電站中， 500 kV 部分的信息直接上送至主站， 220 kV 及以下部分的信息可以上送至各級分站， 也可以上送至主站。主站則根據(jù)實際情況， 可以從各級分站調(diào)取需要的信息。電壓超過220kv，信息傳遞的方式是由上到達(dá)每級分站，同時，各級分站信息是主站控制的。此模式有多個層次，管理更細(xì)致，不過，完全實現(xiàn)循環(huán)是很龐大的一項工程，所以，也要耐心逐層完成建設(shè)，很難一步到位。

1.2 主站/分站獨立的三級管理模式

此模式與前一種模式的區(qū)別在于子站端留有向主站、分站上送全部信息的接口， 主站、分站端根據(jù)需要選擇子站上送的信息，但分站和主站之間沒有信息的交互。這種模式在主站、分站管理信息的內(nèi)容上有所差別， 但從功能界定上沒有明顯的區(qū)分。這種模式主站、分站、子站的信息流向相對簡單， 因此從實施的難易程度上較前一種模式要容易。

1.3 主站/子站二級管理模式

系統(tǒng)構(gòu)成有兩部分，一個是主站調(diào)度端，另一個是廠站的子站。屬于二級管理模式。此模式在信息量的傳遞上較少，這是由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，這對減少網(wǎng)絡(luò)運行工作量有一定好處，這種模式在小規(guī)模系統(tǒng)中以及在科研階段的工作中應(yīng)用較廣，或較大規(guī)模系統(tǒng)的初期建設(shè)時，但只能滿足初期需求，一般，會采用三級管理模式運用到較大規(guī)模的工作。

2 系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)注意的問題

系統(tǒng)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，建設(shè)時并未一帆風(fēng)順，此時有困難也有經(jīng)驗的積累，以下總結(jié)一些經(jīng)驗為以后設(shè)計方案以及實施工程時作借鑒之用。

第一，系統(tǒng)的管理模式雖然不盡相同，但信息唯一性確定性是一定要保證的，因此廠站子系統(tǒng)的數(shù)量只能有一個。

第二，系統(tǒng)建設(shè)要注意保證現(xiàn)行裝置運行正常，不可使日常工作受到干擾，子站系統(tǒng)本身具有保護(hù)性功能，所以安全性也要提高。

第三，信息采集要考慮到信息共享，無論這個過程與自動化系統(tǒng)是不是分離，所以，工作中要顧及不同生產(chǎn)內(nèi)容和運行方法的需要，并能夠?qū)崿F(xiàn)日常對設(shè)備管理以及分析故障等工作的需要。

第四，系統(tǒng)運行規(guī)模與性能的擴(kuò)展完善注意結(jié)合實際，適當(dāng)處理與現(xiàn)有系統(tǒng)運行之間的矛盾。

第五，完成方案設(shè)計后新的系統(tǒng)建設(shè)工作要進(jìn)行安全性評估并提前處理預(yù)發(fā)狀況，這就要依靠到電腦病毒防護(hù)體系，該系統(tǒng)的合理安全是保證系統(tǒng)軟件進(jìn)一步工作的必要條件。

第六，系統(tǒng)內(nèi)的各個時間要核實是否一致，若出現(xiàn)突發(fā)情況，可以此為據(jù)。

第七，對不符合要求的信息傳遞以及數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行規(guī)范，務(wù)必保證子站信息向主站以及分站的流向的數(shù)據(jù)合乎要求。

第八，接入子站的保護(hù)裝置不論是集中式布置還是分布式布置， 應(yīng)使用統(tǒng)一的接口方式和規(guī)約（如：IEC60870-5-103規(guī)約） 接入子站。不能提供這些接口和規(guī)約的保護(hù)裝置應(yīng)經(jīng)過規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換后接入子站系統(tǒng)。

第九，對于新接入系統(tǒng)的故障錄波器應(yīng)提供以太網(wǎng)接口， 提高故障錄波文件傳輸?shù)目焖傩浴?/p>

3 系統(tǒng)的發(fā)展動向

3.1 安全性

黑客、病毒等因素的存在，使得網(wǎng)絡(luò)安全問題十分突出，在這之前，由于應(yīng)對能力的缺乏和經(jīng)驗不足，安全性一直是令人尷尬的現(xiàn)實問題，一些安全防護(hù)系統(tǒng)尚未完全實用到現(xiàn)實生活中，因此安全防護(hù)還需要一定時間。

3.2 信息共享

現(xiàn)在的國內(nèi)超高壓變電站的存在讓自動化專業(yè)和繼電保護(hù)工作有了深層次的溝通，同時此項技術(shù)本身較為開放，可更好地向故障信息系統(tǒng)提供服務(wù)，通常選用分層分布式開展工作。

3.3 傳輸可靠性

故障信息系統(tǒng)主站、分站、子站之間的信息傳輸采用可靠性高、速度快的網(wǎng)絡(luò)方式來代替通過MODEM撥號進(jìn)行信息傳輸?shù)姆绞揭殉蔀榇髣菟叄?而且可以利用現(xiàn)有的國家電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（SPDnet） 逐步形成完善的調(diào)度系統(tǒng)專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)， 連接各級調(diào)度中心和各調(diào)度直管的發(fā)電廠和變電站。

4 系統(tǒng)發(fā)展應(yīng)采取的策略

力求讓故障信息系統(tǒng)可以盡最大效用發(fā)揮在保護(hù)電力系統(tǒng)，提供穩(wěn)定性服務(wù)等功能上，系統(tǒng)發(fā)展著實要依據(jù)下列策略。（1）對國內(nèi)外技術(shù)的發(fā)展情況保持高度關(guān)注，制定國內(nèi)應(yīng)用規(guī)范，為國內(nèi)工作開展做好理論準(zhǔn)備。（2）對國際上應(yīng)用較好的技術(shù)經(jīng)驗進(jìn)行合理分析借鑒，進(jìn)而對國內(nèi)產(chǎn)品進(jìn)行性能開發(fā)，調(diào)控價格，檢測安全性，使得國內(nèi)擁有自主化產(chǎn)權(quán)的相關(guān)產(chǎn)品。（3）隨著科技進(jìn)步，系統(tǒng)的功能肯定會更加開放更加標(biāo)準(zhǔn)，隨之也會帶來安全隱患，需有相關(guān)方面的關(guān)注。（4）通信規(guī)約繼續(xù)保持“標(biāo)準(zhǔn)化”“通用化”的目標(biāo)方向，支持通信結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化。（5） 有關(guān)保護(hù)裝置生產(chǎn)廠家要設(shè)計既能與監(jiān)控系統(tǒng)通信又能與故障信息管理系統(tǒng)通信的成熟的保護(hù)通信管理機(jī)。（6）運行穩(wěn)定性，提升對干擾因素的免疫力。

5 結(jié)束語

科技發(fā)展，是廣大民眾生活水平提高的巨大福音，繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)是其中不可缺少的一員。隨著應(yīng)用的更加廣泛以及工作經(jīng)驗的提升累積，它在處理故障信息，分析問題方面將表現(xiàn)出越來越強(qiáng)大的能力，這時期網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展發(fā)揮了重大作用，為繼電保護(hù)管理工作提供有力保障，我們應(yīng)繼續(xù)發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)等在繼電保護(hù)運行方面的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]趙自剛，黃華林，趙春雷，等.繼電保護(hù)運行與故障信息自動化管理系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動化，1999.

[2]韓曉萍，李佰國，王肅，等.繼電保護(hù)及故障信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2004.