繼電保護(hù)與故障信息管理的應(yīng)用與發(fā)展分析

寶若曦

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，能耗的需求日益增大。社會(huì)對(duì)供電可靠性的要求越來(lái)越高。作為保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的繼電保護(hù)系統(tǒng)更是成為電力研究的重中之重。本文主要針對(duì)繼電保護(hù)與故障信息的應(yīng)用與未來(lái)發(fā)展進(jìn)行淺析和展望。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù) 故障信息管理 管理信息系統(tǒng) 應(yīng)用 發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（c）-0193-02

1 繼電保護(hù)與故障信息管理的現(xiàn)狀

繼電保護(hù)及故障信息系統(tǒng)是一個(gè)繼電保護(hù)運(yùn)行、管理的技術(shù)支持系統(tǒng)，同時(shí)又是一個(gè)電網(wǎng)故障時(shí)的信息支持、輔助分析和決策系統(tǒng)。

早期的繼電保護(hù)及故障信息系統(tǒng)主要靠人為力量來(lái)完成相關(guān)工作。不僅浪費(fèi)了大量人力物力，還存在著繼電保護(hù)的配置和整定比較復(fù)雜，運(yùn)行操作不夠靈活，故障信息處理中對(duì)數(shù)據(jù)信息保存，檢索，再利用都極其困難等缺點(diǎn)。近年來(lái)隨著微機(jī)型繼電保護(hù)自動(dòng)裝置以及故障錄波器在電網(wǎng)中的普遍使用，電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)程逐步加快。但美中不足的是對(duì)故障錄波器和微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的很多信息缺乏規(guī)范合理的系統(tǒng)化管理。我國(guó)在對(duì)繼電保護(hù)信息的掌控和系統(tǒng)故障的分析與管理與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比是相對(duì)滯后的。為此，南方電網(wǎng)公司和國(guó)家電網(wǎng)公司出臺(tái)了有關(guān)的文件，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的建立、實(shí)施與考核提出了硬性的要求。

2 繼電保護(hù)與故障信息管理系統(tǒng)的價(jià)值

2.1 重要性

繼電保護(hù)與故障信息管理系統(tǒng)的重要性主要顯現(xiàn)于以下幾點(diǎn)：（1）減輕系統(tǒng)維護(hù)人員繁重的工作負(fù)擔(dān)并有效提高了維護(hù)人員的工作效率與質(zhì)量。（2）提高了處理電力故障的效率，使電力系統(tǒng)更安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。（3）為往后在日常工作中處理相關(guān)突發(fā)情況提供有參考價(jià)值的有效數(shù)據(jù)，減輕了系統(tǒng)維護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān)并大大提高了維護(hù)人員發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題的能力。

2.2 主要任務(wù)

繼電保護(hù)與故障信息管理系統(tǒng)的主要任務(wù)是對(duì)繼電保護(hù)所涉及的大量數(shù)據(jù)與圖表進(jìn)行查閱和處理。由于管理對(duì)象具有多層次、結(jié)構(gòu)多樣復(fù)雜等特點(diǎn)且各層保護(hù)專(zhuān)業(yè)分工精細(xì)，這使得數(shù)據(jù)庫(kù)、表種類(lèi)繁多。同時(shí)管理對(duì)象幾乎涵蓋所有一、二次設(shè)備的參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、統(tǒng)計(jì)分析、圖檔管理甚至人事信息等事務(wù)管理。所以能充分利用繼電保護(hù)和故障信息管理系統(tǒng)中的圖紙管理、文檔管理和定值管理三大管理體系對(duì)我們能準(zhǔn)確運(yùn)用數(shù)據(jù)并提高工作效率起著決定性作用。

3 繼電保護(hù)與故障信息管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 信息數(shù)據(jù)源的來(lái)源

繼電保護(hù)與故障信息管理系統(tǒng)只有擁有廣泛的數(shù)據(jù)源才可順利運(yùn)行。信息來(lái)源可大致分為由變電站微機(jī)保護(hù)裝置經(jīng)RTU 發(fā)送至調(diào)度端的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、繼電保護(hù)管理端（生技部門(mén)和繼電保護(hù)班組）所存放的設(shè)備管理資料、各類(lèi)試驗(yàn)記錄和運(yùn)行制度等信息和其他系統(tǒng)中需要了解繼電保護(hù)數(shù)據(jù)或可以提供繼電保護(hù)有關(guān)數(shù)據(jù)和參考資料的數(shù)據(jù)源接口所提供的信息這三大信息數(shù)據(jù)來(lái)源。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

為了在更高水平上滿(mǎn)足選擇性、速度性、靈敏性、可靠性“四性”的要求。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由兩部分構(gòu)成。

（1）廠站端子系統(tǒng)

一個(gè)子系統(tǒng)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或載波與多個(gè)主站系統(tǒng)進(jìn)行連接。主要負(fù)責(zé)信息采集，處理、存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)發(fā)；采集的信息包括保護(hù)的“四遙”信息，定值信息，定值區(qū)信息，保護(hù)觸發(fā)動(dòng)作時(shí)生成的分散錄播，以及集中錄波器的錄波文件與錄波器定值，有些地區(qū)還需要接入行波測(cè)距。

（2）調(diào)度端主系統(tǒng)

不同區(qū)域的系統(tǒng)屬于不同的通信網(wǎng)絡(luò)并連接電力調(diào)度中心的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。主要負(fù)責(zé)通過(guò)對(duì)子站用網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)線傳送來(lái)的信息保護(hù)動(dòng)作和錄波報(bào)告進(jìn)行加工、處理、分析、顯示，為調(diào)度員事故處理及電網(wǎng)的安全分析、繼電保護(hù)動(dòng)作行為分析提供決策依據(jù)；并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)全局范圍的故障診斷、測(cè)距、波形分析、歷史查詢(xún)、保護(hù)動(dòng)作統(tǒng)計(jì)分析。

3.3 系統(tǒng)方法

（1）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和方法庫(kù)

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)相比傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)更加高級(jí)同時(shí)擁有處理海量數(shù)據(jù)的功能。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)更擅長(zhǎng)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)、應(yīng)用程序接口和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等方面的處理。數(shù)據(jù)庫(kù)與故障管理的結(jié)合，科學(xué)合理的建立方法庫(kù)使得數(shù)據(jù)能夠按照一定的方法、規(guī)則有效的被處理。為了達(dá)到限定客戶(hù)的應(yīng)用范圍并限制其對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的查詢(xún)和讀、寫(xiě)操作，維護(hù)數(shù)據(jù)完整性這一目的，我們可以通過(guò)設(shè)置用戶(hù)權(quán)限來(lái)加以實(shí)現(xiàn)。

（2）設(shè)立一次設(shè)備參數(shù)接口

配合一次主接線圖查詢(xún)，可作為二次系統(tǒng)的輔助分析數(shù)據(jù)來(lái)源，如電流、電壓、功率因素和高壓設(shè)別試驗(yàn)記錄等。隨后可以通過(guò)電子函件和新聞公告板來(lái)告知各個(gè)部門(mén)。

（3）應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)工具

作為提高信息技術(shù)創(chuàng)新的一種主要?jiǎng)恿?。采用微軟公司系列工具軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)，在實(shí)用性和兼容性上都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)性和廣泛性。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普遍使用上來(lái)看，信息資源的利用已成為企業(yè)發(fā)展的巨大動(dòng)力。

3.4 系統(tǒng)功能

（1）軟件應(yīng)用功能

其中包括各類(lèi)二次信息的查詢(xún)、以前定檢試記錄的比較、動(dòng)作時(shí)間和次數(shù)的統(tǒng)計(jì)、故障與事故等報(bào)警事件的指示和響應(yīng)等。其次，繼電保護(hù)班組成員填寫(xiě)好二次設(shè)備試驗(yàn)的記錄管理、定值單管理、材料管理等相關(guān)內(nèi)容，僅供其他部門(mén)共享查詢(xún)。但首先要建立以提高軟件本身的應(yīng)用能力和科學(xué)化管理能力為主的“三遙”數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析處理方法。

（2）二次設(shè)備圖形管理系統(tǒng)具備GIS功能

可對(duì)二次設(shè)備事故、缺陷記錄，各保護(hù)裝置運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，此分析主要由繼電保護(hù)技術(shù)部門(mén)完成，其分析結(jié)果可與其他部門(mén)共享查詢(xún)。此功能支持圖形和數(shù)據(jù)庫(kù)相連并可直接在圖形上查詢(xún)參數(shù)。

4 系統(tǒng)特點(diǎn)

4.1 具有高可靠性

采用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和方法庫(kù)，將使得信息管理系統(tǒng)的管理更為集中化。在工作站出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)也不會(huì)因?yàn)橛绊懴到y(tǒng)的其他功能而使得系統(tǒng)癱瘓，這大大降低了系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)的可靠性。且方便工作人員快速的對(duì)故障進(jìn)行處理并減少了工作人員的工作強(qiáng)度和難度。endprint

4.2 具有強(qiáng)實(shí)用性

解決了繼電保護(hù)中的實(shí)際問(wèn)題，有效地幫助繼電保護(hù)技術(shù)人員進(jìn)行系統(tǒng)的分析和相關(guān)工作，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，提高了工作效率。

4.3 具有開(kāi)放性和先進(jìn)性

隨著科學(xué)發(fā)展的不斷進(jìn)步，該種數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)可使得繼電管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來(lái)源更加廣泛，且具有開(kāi)放性和先進(jìn)性。只有讓繼電保護(hù)更加的方便快捷，才能擁有宏觀的發(fā)展前景。

5 展望

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、信息技術(shù)的不斷發(fā)展，繼電保護(hù)與故障信息處理系統(tǒng)也將越發(fā)趨于穩(wěn)定與可靠。硬件上在運(yùn)用了強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理的DSP微處理芯片、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)芯片、低功耗可編程復(fù)雜邏輯芯片（CPLD）和高集成度專(zhuān)業(yè)芯片（ASIC）后，裝置的體積、功耗、可靠性將得到大幅提升。同時(shí)在保護(hù)原理和動(dòng)作判據(jù)算法等新技術(shù)的推動(dòng)下，保信系統(tǒng)將更加趨于微信化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化的智能保護(hù)方向，這將大幅度降低巡線工作量減少停電時(shí)間降低因停電造成的不良損失。同時(shí)有效的運(yùn)用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和方法庫(kù)來(lái)分析故障數(shù)據(jù)，將對(duì)以后的保護(hù)定值配置以及安全穩(wěn)定系統(tǒng)控制策略提供寶貴的決策依據(jù)。保信系統(tǒng)為不同地區(qū)、不同部門(mén)的信息即時(shí)共享提供了有效途徑，相信不久的將來(lái)我們將通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的研究來(lái)達(dá)到更好的為電力系統(tǒng)服務(wù)的目的?？偠灾?，電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化管理水平將借由保信系統(tǒng)的不斷發(fā)展而日新月異，保信系統(tǒng)的未來(lái)將不可小覷。

6 結(jié)語(yǔ)

在接觸學(xué)習(xí)了《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理及新技術(shù)》這門(mén)專(zhuān)業(yè)課后我對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生了濃厚的興趣。在圖書(shū)館翻看查閱了許多相關(guān)書(shū)籍后，對(duì)于繼電保護(hù)和故障信息管理有了一些自己的看法，故用時(shí)兩個(gè)多月寫(xiě)出此文，談?wù)勛约旱姆治雠c展望。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后的學(xué)習(xí)中更加刻苦努力，爭(zhēng)取在此更上一層樓。

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