網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)與控制技術(shù)探討

摘要：在我國(guó)目前，電網(wǎng)的繼電保護(hù)是為電網(wǎng)整體的穩(wěn)定運(yùn)行起保護(hù)作用的。如何提高繼電保護(hù)作用，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的今天，發(fā)展網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)，高效、快速、穩(wěn)定與安全的實(shí)施繼電保護(hù)與技術(shù)探索，是電網(wǎng)運(yùn)行的方向。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)；保護(hù)；繼電保護(hù)；網(wǎng)絡(luò)；技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2014）15-0084-02

通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)內(nèi)容的概述，使我們認(rèn)識(shí)到繼電保護(hù)的功能對(duì)于電網(wǎng)的運(yùn)行具有重要的作用，不僅可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)，還能夠完成電網(wǎng)繼電信息的保護(hù)等功能。在網(wǎng)絡(luò)化的今天，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)的主服務(wù)器的研究，了解了網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)運(yùn)行模式，以及與其相關(guān)的技術(shù)并做以簡(jiǎn)要分析，旨在為提高繼電保護(hù)提供參考。

1網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)概述

繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，是我國(guó)目前電力發(fā)展的方向所在。通過網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)信息的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)共享，使繼電系統(tǒng)保護(hù)的性能得到有效的提高。在網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)系統(tǒng)中，為了更好的實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)信息的管理與監(jiān)控，對(duì)繼電保護(hù)采取專門應(yīng)用軟件進(jìn)行控制與管理。

2繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化的管理平臺(tái)

平臺(tái)管理模式主要是以B/S（Browser/Server），瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu))及C/S（Client/Server，客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)）形式相結(jié)合的，這兩種模式各有優(yōu)點(diǎn)，能夠在實(shí)際應(yīng)用中最大限度的滿足用戶的需要。

這兩種操作平臺(tái)模式各有特點(diǎn)，對(duì)于用戶數(shù)據(jù)信息量交流不大，數(shù)據(jù)信息量交流不是十分頻繁的情況下，可以采用B/S運(yùn)行模式，這種模式對(duì)于繼電保護(hù)的管理、查詢服務(wù)以及定值單流轉(zhuǎn)動(dòng)等功能上，比較適用。缺點(diǎn)是由于B/S是建立在網(wǎng)絡(luò)管理上的操作模式，所以其安全系數(shù)比較低。

C/S模式在工作中通過把繼電任務(wù)分配到了Client端以及Server端，這樣使系統(tǒng)的開銷比照傳統(tǒng)模式大大降低了，并且還充分的利用了Client端及Server端各自具備的硬件優(yōu)勢(shì)。由于C/S模式相對(duì)在操作平臺(tái)的形式上比較封閉，所以安全性能相對(duì)比較高。

3繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要具備的功能

3.1實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)功能

網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)系統(tǒng)，在工作過程中，通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳播，把電網(wǎng)系統(tǒng)中的設(shè)備及設(shè)備運(yùn)行信息輸送到控制服務(wù)器中，一旦設(shè)備發(fā)生故障，服務(wù)器就會(huì)根據(jù)傳輸?shù)漠惓?shù)據(jù)情況進(jìn)行綜合的分析與邏輯判斷，以及網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介，把電網(wǎng)系統(tǒng)中所有設(shè)備或部分設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)字信息送到網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)與控制系統(tǒng)服務(wù)器。當(dāng)系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，服務(wù)器就會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)及時(shí)做出綜合的分析和邏輯性判斷，并將分析與判斷的結(jié)果傳送給執(zhí)行設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)繼電保護(hù)功能。

3.2實(shí)現(xiàn)整定值的計(jì)算

在我國(guó)目前，電網(wǎng)遍及大江南北，普及到千家萬戶。電網(wǎng)在整體的結(jié)構(gòu)上十分復(fù)雜，導(dǎo)致在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中的整定值計(jì)算的工作量相當(dāng)大，在對(duì)信息處理的過程中常產(chǎn)生遺漏或者是出現(xiàn)誤差，從而致使誤操作或誤保護(hù)的產(chǎn)生，在這種情況下，對(duì)于保護(hù)定值的計(jì)算，只能通過常規(guī)方式進(jìn)行計(jì)算。

由于我國(guó)的電網(wǎng)的專業(yè)性比較強(qiáng)，在結(jié)構(gòu)上十分的復(fù)雜，有關(guān)整定值計(jì)算的工作量非常大，而且在計(jì)算中也會(huì)有所遺漏以及差錯(cuò)，從而致使保護(hù)產(chǎn)生誤動(dòng)作以及拒動(dòng)作。在大多數(shù)情況下，保護(hù)定值在計(jì)算過程中，常常以普通的運(yùn)行方式做為基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式多種多樣，在出現(xiàn)特殊的運(yùn)行方式時(shí)，電氣元件就可能會(huì)失去保護(hù)。利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)采集電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的在線整定計(jì)算，在線調(diào)整保護(hù)定值，可保證任何時(shí)刻都以最佳保護(hù)定值運(yùn)行，而不會(huì)出現(xiàn)因定值不當(dāng)而誤動(dòng)或拒動(dòng)。

通過網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)定值單的在線批注、討論、電了簽名與簽章、發(fā)放、回執(zhí)、狀態(tài)管理、統(tǒng)計(jì)和查詢等集中統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)工作流、定值信息和調(diào)度人員的整合管理及協(xié)同辦公。從而提高工作效率及減少工作偏差，綜合地提高全網(wǎng)繼保運(yùn)行管理水平。

3.3實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)信息的管理

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在對(duì)繼電保護(hù)數(shù)據(jù)信息的處理過程中，在對(duì)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢以及分析使用時(shí)有這樣幾項(xiàng)，有裝置的正常運(yùn)行信息。還包括投退時(shí)間信息，以及保護(hù)和導(dǎo)致保護(hù)退出的原因及采取的措施的信息。還包括萬一電力系統(tǒng)在繼電保護(hù)時(shí)發(fā)生異常情況時(shí)系統(tǒng)采取的方式以及動(dòng)作情況的信息，以及出現(xiàn)故障時(shí)的錄波圖等信息。在信息采集及處理中，故障計(jì)算是整定計(jì)算的基礎(chǔ)性信息。

實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)信息的管理，也就是對(duì)系統(tǒng)在運(yùn)行或者操作中所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的管理，備作將來查詢和分析使用。需存查的信息和數(shù)據(jù)包括:①裝置的正常運(yùn)行信息。包括投退時(shí)問、保護(hù)退出原因和處理情況等信息;②在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行方式、保護(hù)動(dòng)作情況、故障錄波圖、對(duì)應(yīng)的保護(hù)定值和故障分析等故障信息。故障計(jì)算是整定計(jì)算的基礎(chǔ)。保護(hù)整定人員在故障計(jì)算量時(shí)，可在整定計(jì)算模塊中單獨(dú)查看或進(jìn)行故障計(jì)算。

4網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)服務(wù)器的運(yùn)行模式與技術(shù)分析

4.1數(shù)據(jù)流運(yùn)行模式與技術(shù)分析

網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)中的數(shù)據(jù)流的運(yùn)行模式，工作原理是通過分散采集信息，在對(duì)信息或數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理的一種方式。也就是在各個(gè)變電站通過安裝相應(yīng)的測(cè)控裝置，通過采集電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)字化信息數(shù)據(jù)，以及有關(guān)設(shè)備的開關(guān)量信號(hào)，轉(zhuǎn)化成數(shù)字通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器以后，集中進(jìn)行處理。在繼電保護(hù)控制系統(tǒng)中，服務(wù)器接收信息以后，通過電網(wǎng)的參數(shù)，經(jīng)過邏輯運(yùn)算，繪制出設(shè)備的接線圖，并把數(shù)字信息通過服務(wù)器的處理以后傳送到數(shù)據(jù)庫(kù)里，并輸出到接線圖上，使其成為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。如圖1所示。

圖1顯示的是電網(wǎng)接線圖，把圖中的元器件可以分成三類，網(wǎng)內(nèi)、網(wǎng)外、網(wǎng)間元件。B1、B2所示為網(wǎng)內(nèi)元件，網(wǎng)內(nèi)原件主要指的是電氣元件的各個(gè)端點(diǎn)，如:線路L5與線路 L6，母線A至E等，都屬于網(wǎng)內(nèi)元件。網(wǎng)外元件主要指至少有一個(gè)端點(diǎn)在繪制的電網(wǎng)的接線圖以外的元器件，例如線路L7~L10就是網(wǎng)外元件，這類元件不能夠獲得網(wǎng)外數(shù)據(jù)。網(wǎng)間元件從圖中顯示如L1~L4，這類元件主要位于繪制的電網(wǎng)的接線圖以外，可是在運(yùn)行當(dāng)中卻能夠獲得網(wǎng)外端點(diǎn)的數(shù)字或信息，工作原理是通過數(shù)據(jù)流的。

運(yùn)行，可以直接獲得元件兩端的信息，并能夠判斷運(yùn)行的狀態(tài)。通過幾種元件的分類，可以完成對(duì)這幾種元件的相應(yīng)的配置并完成保護(hù)。

4.2軟件包運(yùn)行模式與技術(shù)分析

電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)，根據(jù)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)化運(yùn)行的要求，在軟件的使用上，可以開發(fā)出靜態(tài)分析軟件包，穩(wěn)定控制軟件包，以及負(fù)荷預(yù)測(cè)軟件包等多種類型的軟件包。在網(wǎng)絡(luò)繼電保系統(tǒng)中，由于這個(gè)系統(tǒng)以及其中的控制系統(tǒng)屬于開放性質(zhì)的系統(tǒng)，每個(gè)軟件包都能夠共享網(wǎng)絡(luò)資源與數(shù)據(jù)，這為繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制一體化創(chuàng)造了先決條件。網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)系統(tǒng)在正常運(yùn)行的情況下，系統(tǒng)能夠根據(jù)工作流程實(shí)現(xiàn)靜態(tài)分析、穩(wěn)定控制以及負(fù)荷預(yù)測(cè)等功能，并完成對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的控制與信息的正確處理狀態(tài)。對(duì)于故障程序不予啟動(dòng)，一旦發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)故障程序并自動(dòng)進(jìn)入故障系統(tǒng)計(jì)算模式，調(diào)用繼電保護(hù)整定值以及繼電保護(hù)的軟件包來實(shí)施故障檢測(cè)與處理程序。通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析以及邏輯判斷發(fā)出控制指令來實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。系統(tǒng)軟件流程圖如圖2所示。

4.3系統(tǒng)的自檢功能和應(yīng)急功能

由于網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠起到自檢與應(yīng)急的作用，所以一旦當(dāng)服務(wù)器或者是電網(wǎng)出現(xiàn)異常的情形時(shí)，即刻發(fā)出報(bào)警信息并啟動(dòng)繼電保護(hù)程序，來進(jìn)入故障保護(hù)運(yùn)行模式，并且在運(yùn)行過程中能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)，從而使電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)功能與控制系統(tǒng)得到及時(shí)的救助及修復(fù)，從而高效的實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)。

5結(jié)語

通過繼電保護(hù)系統(tǒng)幾種模式的探索，與對(duì)繼電保護(hù)模式技術(shù)的分析，可以看到，網(wǎng)絡(luò)對(duì)繼電保護(hù)起到了推動(dòng)的作用，并為繼電保護(hù)的及時(shí)在第一時(shí)間得到警報(bào)并修復(fù)創(chuàng)造了條件，為電網(wǎng)的繼電保護(hù)的應(yīng)急提供了較好的方案和措施。

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