電力繼電保護故障檢測及維修探析

【摘 要】本文首先闡述了繼電保護的概述，然后分析了電力繼電保護系統(tǒng)的主要結構和管理模式的內容，最后對電力繼電保護故障檢測及維修的方法進行了探討。

【關鍵詞】繼電保護；故障檢測；維修探析

一、前言

我國繼電保護故障信息自動化管理電力繼電保護系統(tǒng)雖然取得了飛速發(fā)展，但依然存在一些問題和不足需要改進，在建設社會主義和諧社會的新時期，加強繼電保護故障信息自動化管理電力繼電保護系統(tǒng)中的，對確保居民的切身利益有著重要意義。

二、繼電保護的概述

目前，電力電力繼電保護系統(tǒng)調度自動化電力繼電保護系統(tǒng)及相關技術已經(jīng)非常成熟，電力網(wǎng)絡一次電力繼電保護系統(tǒng)運行監(jiān)控、管理、分析的自動化水平已經(jīng)得到空前的發(fā)展和進步。繼電保護、安全自動裝置和故障錄波器等二次裝置作為實現(xiàn)電網(wǎng)自動化電力繼電保護系統(tǒng)的智能終端裝置，其本身的信息化、智能化水平也很高，但從調度運行管理的角度講，對于二次裝置的設備管理、運行狀態(tài)監(jiān)視、動作定值整定、以及對二次裝置所記錄的電網(wǎng)異?；蚬收闲畔⒌木C合有效運用分析等，仍然普遍處于較低的自動化水平，無法滿足調度運行管理自動化的要求。

三、電力繼電保護系統(tǒng)的主要結構和管理模式

現(xiàn)在我國在繼電保護故障電力繼電保護系統(tǒng)的應用并不是全國統(tǒng)一，根據(jù)每個省自己的情況，都有各自不同的組網(wǎng)方案以及電力繼電保護系統(tǒng)內部裝置設置，規(guī)范表現(xiàn)出差異性，通常，電力繼電保護系統(tǒng)由設在電網(wǎng)調度中心的主站、設在超高壓局和直管電廠、電業(yè)局的分站及設在變電站、發(fā)電廠的子站通過電力電力繼電保護系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡組成。各個網(wǎng)省公司根據(jù)自身電網(wǎng)管理的特點確定電力繼電保護系統(tǒng)的具體組成結構，目前應用的電力繼電保護系統(tǒng)主要有以下幾種模式。

1、主站/分站/子站三級管理模式

目前故障信息電力繼電保護系統(tǒng)中最復雜的一種。在500kV變電站中，500kV部分的信息直接上送至主站，220kV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，可以從各級分站調取需要的信息。電壓超過220kv，信息傳遞的方式是由上到達每級分站，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，很難一步到位。

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。

3、主站/子站二級管理模式

電力繼電保護系統(tǒng)構成有兩部分，一個是主站調度端，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，這是由于電力繼電保護系統(tǒng)結構不復雜，這對減少網(wǎng)絡運行工作量有一定好處，這種模式在小規(guī)模電力繼電保護系統(tǒng)中以及在科研階段的工作中應用較廣，或較大規(guī)模電力繼電保護系統(tǒng)的初期建設時，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。

四、電力繼電保護故障檢測及維修的方法

1.為了確保電網(wǎng)故障時故障數(shù)據(jù)自動上傳的時效性、準確性

中心站與變電站之間傳輸通道最好是數(shù)據(jù)網(wǎng)通道。在不具備數(shù)據(jù)網(wǎng)而用微波電話傳輸時，要求通訊軟件具有很強的容錯能力，否則難以實現(xiàn)電網(wǎng)故障時故障數(shù)據(jù)的自動上傳，中心站向下訪問也容易受阻，大大影響了對電網(wǎng)故障的判斷、處理。

2.變電站端電力繼電保護系統(tǒng)連接保護及錄波設備后

抗干擾問題應予以高度重視。保護和錄波裝置連接的規(guī)約轉換盒應是有源設備，以提高其抗干擾能力。從保護串口到變電站管理屏的整個回路（包括規(guī)約轉換盒、雙絞線、串口轉換及擴展MOXA卡）的抗干擾能力都應滿足抗干擾的要求。

3.故障信息自動化管理電力繼電保護系統(tǒng)

建設時應同時建立起變電站二次設備參數(shù)數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫由變電站端電力繼電保護系統(tǒng)填寫和修改，與變電站主接線圖、二次設備分布圖的繪制相結合，一次完成。調度端中心站可以調用該數(shù)據(jù)庫并可實現(xiàn)所有聯(lián)網(wǎng)變電站二次設備參數(shù)的查詢、統(tǒng)計等管理功能。

4.變電站管理機

不僅要實現(xiàn)對連接設備的訪問，而且要進行智能管理。如對設備的定值、定值區(qū)號、開入量、連接情況等進行監(jiān)視，記錄其變更時間及變更內容，根據(jù)預先設定的優(yōu)先級別進行相應處理。

5.變電站端與保護和錄波裝置

通訊的管理軟件時序配合上應合理，應能確保與設備連接暢通，否則變電站管理屏經(jīng)常出現(xiàn)與設備連接不上的現(xiàn)象。

6.中心站

對變電站端設備的訪問不能僅通過一臺通訊主機進行，MIS網(wǎng)上已被授權的其它終端應能通過該機訪問變電站設備。

7.子站實現(xiàn)安全的前置隔離

（一）、單CPU裝置通過軟件模塊隔離實現(xiàn)模塊級隔離該模式的特點是，主站的命令不能穿透子站直接對IED進行操作或形成直接的信息鏈路，達到隔離主站的操作與變電站IED的信息采集的目的。

（二）、單裝置雙CPU板結構板級隔離，其中一塊稱為數(shù)據(jù)采集板負責IED采集，并通過繼電保護故障信息自動化管理電力繼電保護系統(tǒng)中的。單向以太傳輸方式將信息寫入數(shù)據(jù)區(qū)，信息流為單向傳輸，另一塊稱為數(shù)據(jù)采集板負責數(shù)據(jù)區(qū)。信息巡檢主動上送并接受主站訪問其設計思想，同軟件隔離，但在電路上實現(xiàn)了信息單向流行。本方案增加了一定的成本，適用于接入裝置為中大規(guī)模的情況。由于雙CPU子站實現(xiàn)主站與子站下接的保護裝置的物理隔離是保證電網(wǎng)安全防范體系的一個較高安全性能的設計，鑒于繼電保護故障信息處理電力繼電保護系統(tǒng)安全的重要性，本方案選擇單裝置雙CPU板結構板級隔離。

8.電力繼電保護系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全機制

機密文件和數(shù)據(jù)庫以及從內部發(fā)起的對計算機電力繼電保護系統(tǒng)和網(wǎng)絡的惡意攻擊的犯罪行為，為保證電力繼電保護系統(tǒng)資源和信息的免遭破壞，必須采取一系列安全機制以確保電力繼電保護系統(tǒng)的安全。

（一）用戶安全管理機制

繼電保護故障信息處理電力繼電保護系統(tǒng)提供一套嚴格的電力繼電保護系統(tǒng)，用戶安全管理機制在數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)審核、數(shù)據(jù)確認等多個層次上設立用戶級的授權機制。不同權限的用戶所能訪問的信息有嚴格的限制，從而保證信息的安全保證電力繼電保護系統(tǒng)不受人為因素的影響。用戶每次進入電力繼電保護系統(tǒng)時，必須進行登陸，向電力繼電保護系統(tǒng)提供自己的身份證明，只有身份合法的用戶才可能對電力繼電保護系統(tǒng)進行權限允許范圍內的操作登陸用戶。

（二）、信息加密

由于TCPIP在當初設計時沒有考慮安全性，因此任何基于TCPIP的應用都必須解決安

全問題。SSL安全通信協(xié)議securesocketlayer安全套接層是一種構建在TCP協(xié)議之上，保證數(shù)據(jù)傳輸中的完整性和保密性的協(xié)議，其處于TCP協(xié)議與上層應用協(xié)議之間SSL協(xié)議，采用數(shù)據(jù)加密身份認證等安全技術能夠抵抗監(jiān)聽和中間人截取再拼接等攻擊，所以目前大多數(shù)Web服務器和瀏覽器IE都支持SSL協(xié)議。

9、電力繼電保護系統(tǒng)發(fā)展應采取的策略

力求讓故障信息電力繼電保護系統(tǒng)可以盡最大效用發(fā)揮在保護電力電力繼電保護系統(tǒng)，提供穩(wěn)定性服務等功能上，電力繼電保護系統(tǒng)發(fā)展著實要依據(jù)下列策略。（1）對國內外技術的發(fā)展情況保持高度關注，制定國內應用規(guī)范，為國內工作開展做好理論準備。（2）對國際上應用較好的技術經(jīng)驗進行合理分析借鑒，進而對國內產品進行性能開發(fā)，調控價格，檢測安全性，使得國內擁有自主化產權的相關產品。（3）隨著科技進步，電力繼電保護系統(tǒng)的功能肯定會更加開放更加標準，隨之也會帶來安全隱患，需有相關方面的關注。（4）通信規(guī)約繼續(xù)保持“標準化”“通用化”的目標方向，支持通信結構網(wǎng)絡化。（5）有關保護裝置生產廠家要設計既能與監(jiān)控電力繼電保護系統(tǒng)通信又能與故障通信的成熟的保護通信管理機。（6）運行穩(wěn)定性，提升對干擾因素的免疫力。

五、結束語

通過對新時期下，繼電保護故障信息自動化管理電力繼電保護系統(tǒng)中存在的問題分析，進一步明確了繼電保護故障信息自動化管理電力繼電保護系統(tǒng)中的的方向，為繼電保護故障信息自動化管理電力繼電保護系統(tǒng)中的的優(yōu)化完善奠定了堅實基礎，有助于提高繼電保護的功能。

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