繼電保護(hù)與故障信息管理的應(yīng)用研究

陳秋鴻

【摘要】電力安全一直是人們最為關(guān)注的問題，隨著生活、工業(yè)耗電量的日益增大，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置由于穩(wěn)定性差、事故率高，已經(jīng)成為了威脅用電安全的重要因素之一。近年來，科學(xué)技術(shù)特別是信息技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，微機(jī)繼電保護(hù)裝置逐漸受到了電廠以及居民的歡迎并廣泛應(yīng)用。為了進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的安全性，本文對(duì)繼電保護(hù)和故障管理系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并針對(duì)其使用現(xiàn)狀進(jìn)行了深入的分析，展望了其未來的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；故障；信息管理；應(yīng)用；發(fā)展

引言

近年來，伴隨著國民經(jīng)濟(jì)水平的提高，我國居民生活用電量以及工業(yè)生產(chǎn)的用電量都日益增大。面對(duì)這一問題，各大供電企業(yè)為了滿足實(shí)際需要加快了對(duì)電廠的建設(shè)與擴(kuò)容，電力設(shè)備的容量、數(shù)量大大的增加。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的保護(hù)、故障檢測(cè)、保證用電安全，各大電廠均引入了自動(dòng)化繼電保護(hù)設(shè)備并建立了一整套完善的故障信息管理系統(tǒng)。通過繼電保護(hù)及故障信息系統(tǒng)可以獲得現(xiàn)代化信息技術(shù)的信息支持、輔助分析、輔助決策等幫助，并可以利用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)及時(shí)有效的故障檢測(cè)和管理。

一、繼電保護(hù)與故障信息管理分析

（一）繼電保護(hù)概念及原理

簡(jiǎn)單的說，繼電保護(hù)裝置就是在檢測(cè)到系統(tǒng)或設(shè)備出現(xiàn)故障之后，在短時(shí)間內(nèi)切斷小范圍內(nèi)的電力輸送，從而將設(shè)備從整個(gè)系統(tǒng)中切除，防止設(shè)備損壞。它可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化以及工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)控制。繼電保護(hù)裝置主要由以下三部分組成：

第一，檢測(cè)比較部分。該部分主要負(fù)責(zé)測(cè)量、檢測(cè)所需要保護(hù)的經(jīng)過電器元件的電流、電壓、電氣元件阻抗值、電壓電流的相位角等信息，并將所獲得的信息與預(yù)先設(shè)定的信息進(jìn)行比較，一旦發(fā)現(xiàn)異常立即將其發(fā)送到邏輯部分。

第二，邏輯部分。該部分主要負(fù)責(zé)信息的處理，通過檢測(cè)部分發(fā)送的信息判斷故障位置，選擇合理的處理措施，向輸出斷路器跳閘等指令。

第三，執(zhí)行輸出部分。該部分負(fù)責(zé)執(zhí)行邏輯部分下達(dá)的指令，是直接完成設(shè)備保護(hù)的部分。

（二）繼電保護(hù)與故障信息管理的特點(diǎn)

繼電保護(hù)與故障信息管理能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)總體的監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警以及故障處理，可以說它是電力安全的最重要的一道防線。因此其具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

第一，靈敏性。靈敏性指的是監(jiān)測(cè)部分的反應(yīng)能力，即使是微小的電流或電壓變化也可以被檢測(cè)出來，并與正常值進(jìn)行比較。

第二，穩(wěn)定性。繼電保護(hù)裝置安裝的環(huán)境比較復(fù)雜，因此穩(wěn)定性便成為了繼電保護(hù)的基本要求。穩(wěn)定性高可以防止裝置不按指令進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，從而更加安全可靠。

第三，速動(dòng)性。速動(dòng)性是針對(duì)執(zhí)行輸出部分而言的，該部分要求在接到指令后以最快的速度做出相應(yīng)的操作，從而最大程度上減少電力故障造成的危害。

第四，選擇性。繼電保護(hù)裝置的選擇性能夠保證在切斷故障位置最小范圍內(nèi)的電源，最大程度上減少電路切斷對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的影響。

二、繼電保護(hù)與故障信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用分析

（一）數(shù)據(jù)信息源

數(shù)據(jù)信息是保證繼電保護(hù)與故障信息管理系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵，在實(shí)際的系統(tǒng)運(yùn)行過程中主要有以下三個(gè)數(shù)據(jù)信息來源：第一、安裝在變電站繼電保護(hù)裝置處的遠(yuǎn)程測(cè)控終端向調(diào)度端發(fā)送的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；第二、管理部門建立的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中的設(shè)備管理資料；第三、在繼電保護(hù)與故障信息管理系統(tǒng)的調(diào)試安裝階段所記錄的調(diào)試、運(yùn)行信息，以及各個(gè)數(shù)據(jù)源接口所提供的與繼電保護(hù)有關(guān)的數(shù)據(jù)和參考資料等信息。

（二）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建是為了盡可能的滿足系統(tǒng)的特性，將它的靈敏性、穩(wěn)定性、速動(dòng)性和選擇性最大化。為了更好了解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，我們從主站和子站兩個(gè)方面進(jìn)行分析：

首先是主站系統(tǒng)，這一系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)或者專用網(wǎng)絡(luò)線路連接了大量的子系統(tǒng)，將子系統(tǒng)傳送來的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的整理和加工。該系統(tǒng)主要由中央處理器、顯示器、通信服務(wù)器等組成。

其次是子站系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)在系統(tǒng)末端收集信息并接受主系統(tǒng)反饋的動(dòng)作指令，進(jìn)而做出相應(yīng)的動(dòng)作。主要由傳感器、錄波器等組成。

（三）系統(tǒng)方法

第一，采用新型的應(yīng)用軟件。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，軟件開發(fā)技術(shù)日益成熟，更多穩(wěn)定性、兼容性強(qiáng)的軟件將被應(yīng)用于繼電保護(hù)與故障信息管理系統(tǒng)之中。

第二，一次設(shè)備參數(shù)接口。為了保證系統(tǒng)高效有序的運(yùn)行，在系統(tǒng)構(gòu)建的過程中充分利用了一次設(shè)備參數(shù)。例如調(diào)試過程中的電壓、電流等都可以作為一次設(shè)備參數(shù)為接下來的數(shù)據(jù)分析提供參考。在實(shí)際應(yīng)用中通常將原始數(shù)據(jù)通過文件的形式發(fā)放給各單位，作為二次系統(tǒng)的輔助分析數(shù)據(jù)來源。

第三，方法庫和數(shù)據(jù)倉庫。數(shù)據(jù)倉庫是基于信息技術(shù)上的一種具有很強(qiáng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理能力的系統(tǒng)。方法庫則是大量電力故障處理方法的集合。合理的利用信息管理技術(shù)將數(shù)據(jù)倉庫與方法庫結(jié)合到一起，可以實(shí)現(xiàn)故障診斷與處理的自動(dòng)化進(jìn)行。

三、繼電保護(hù)與故障信息管理系統(tǒng)出現(xiàn)的問題及解決措施

雖然繼電保護(hù)與故障信息管理系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中還存在很多問題。下面便針對(duì)使用過程中出現(xiàn)的問題提出了合理得解決措施。

（一）繼電保護(hù)與故障信息管理系統(tǒng)出現(xiàn)的問題

1、通信中斷，信息傳遞不及時(shí)。由于終端的設(shè)備出現(xiàn)故障，運(yùn)行程序錯(cuò)亂，沒有按照預(yù)先的設(shè)定進(jìn)行，或者無線信號(hào)受到干擾等因素，使得終端與主機(jī)之間通訊中斷，阻礙了它們之間的信息傳遞。

2、信息傳送失真或不能及時(shí)傳送信息的設(shè)備出現(xiàn)故障，如死機(jī)等，造成傳送的信息發(fā)生錯(cuò)誤，或部分缺失，也可能造成信息傳遞延時(shí)到達(dá)。有時(shí)候，設(shè)備建成后，后期的維護(hù)工作進(jìn)行的不到位，也會(huì)出現(xiàn)類似的問題。

（二）完善繼電保護(hù)與故障信息管理系統(tǒng)的解決措施

1、建成投入使用前制定完善的計(jì)劃。要在前期充分考慮到可能出現(xiàn)的各種故障，盡量排除威脅，規(guī)范運(yùn)作使用和維護(hù)方法，對(duì)可能性大的事件，計(jì)劃好應(yīng)急預(yù)案，以便從容應(yīng)對(duì)。

2、安排專人負(fù)責(zé)后續(xù)的維護(hù)工作。很多企業(yè)只重視該信息管理系統(tǒng)的開發(fā)和使用，并不重視后期的維護(hù)，事實(shí)上，隨著投入使用，會(huì)發(fā)現(xiàn)前期忽視的瑕疵，只有及時(shí)處理才能更好的適應(yīng)現(xiàn)實(shí)情況，所以要組織專人負(fù)責(zé)后期的維護(hù)工作，對(duì)二次安全防護(hù)等也有幫助。

3、加強(qiáng)技術(shù)交流，準(zhǔn)備備用件。為了能夠盡快解決出現(xiàn)的問題，要加強(qiáng)與經(jīng)驗(yàn)豐富的維修人員和設(shè)備廠家的聯(lián)系，及時(shí)進(jìn)行技術(shù)層面的交流，改進(jìn)技術(shù)水平，提高運(yùn)行效率。還要在廠房里準(zhǔn)備一些常用的零件和備用設(shè)備，便于及時(shí)更換。

四、 結(jié)語

綜上所述，繼電保護(hù)與故障信息管理系統(tǒng)以其較高的穩(wěn)定性、高效故障檢測(cè)與處理能力在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。為保護(hù)電廠、居民用電以及工業(yè)用電安全做出了巨大的貢獻(xiàn)，充分滿足了用戶的安全需求。相信通過不斷的研究與創(chuàng)新，繼電保護(hù)與故障信息處理系統(tǒng)必將取得進(jìn)一步的發(fā)展。

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