繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用

廖斌

摘 要：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，微機(jī)保護(hù)裝置逐步得到了普及，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)方式實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)技術(shù)信息管理系統(tǒng)已經(jīng)成為一個高效、方便的系統(tǒng)，大大提高了對電力系統(tǒng)的保護(hù)能力。文章以繼電保護(hù)技術(shù)信息管理平臺的系統(tǒng)建設(shè)出發(fā)，對平臺的規(guī)劃、設(shè)計(jì)核心技術(shù)進(jìn)行了研探，針對繼電保護(hù)信息管理的發(fā)展進(jìn)行分析討論，并通過實(shí)際的應(yīng)用實(shí)例證實(shí)了繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)可以實(shí)施有效管理，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；自動化；管理應(yīng)用

1 繼電保護(hù)信息管理概況

我國是電力大國，用戶眾多，電網(wǎng)自動化技術(shù)快速發(fā)展也使得在工作時產(chǎn)生大量信息，針對這些信息如不能及時有效管理，對于繼電保護(hù)、系統(tǒng)故障信息的分析處理自動化水平相對滯后，這種狀況影響了繼電保護(hù)的運(yùn)行管理效率。當(dāng)變壓器套管以外發(fā)生相間短路時，過電路保護(hù)延時動作，跳開兩側(cè)斷路器。變壓器內(nèi)部各側(cè)差動電流互感器之間一次電器部分發(fā)生主變壓器引出線、繞組多相短路、單相嚴(yán)重的匝間短路時，盡快將其退出運(yùn)行，以減輕變壓器損壞程度。電流速斷保護(hù)，即當(dāng)變壓器進(jìn)出線、匝間短路時，產(chǎn)生大電流沖擊。因此鑒于此種情況，建立完整的繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)，也必將成為電力管理部門的迫切需要，還需要解決通信方式落后，個別設(shè)備不兼容和通信時鐘不統(tǒng)一等等諸多問題。原電力部提出要求電力管理部門建立“繼電保護(hù)管理信息系統(tǒng)”，之后國家電網(wǎng)公司都陸續(xù)出臺相關(guān)文件，逐步強(qiáng)化對繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)的建立和考核要求。對于任何一個變電站來說，繼電保護(hù)是最為關(guān)鍵的，只有及時的發(fā)現(xiàn)故障并給予正確的故障判斷和解決，才可以保證變電站的正常夠供電工作。文章針對變電站繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)的運(yùn)行和繼電保護(hù)措施的相關(guān)問題作進(jìn)一步的探討分析。

2 繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)的作用

2.1 主要功能

繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)，在電網(wǎng)工作時起到不容忽視的作用，是一個重要的組成部分。員工的繼電保護(hù)管理，實(shí)行定期檢查制度。收集相關(guān)信息進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)這些信息改進(jìn)和處理以保持系統(tǒng)的安全。但由于繼電保護(hù)的管理工作量大，勞動生產(chǎn)率低，繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效地改善現(xiàn)狀，提高工作效率。

2.2 主要任務(wù)

主要由網(wǎng)、省、地級調(diào)度中心或集控站主站系統(tǒng)和各級發(fā)電廠、變電站端的子站系統(tǒng)通過電力系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)組成。主站系統(tǒng)：通過對子站用網(wǎng)絡(luò)、專線傳送來的信息（保護(hù)動作和錄波報(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、測距、波形分析、歷史查詢、保護(hù)動作統(tǒng)計(jì)分析。子站系統(tǒng)：主要負(fù)責(zé)信息采集、處理、存儲及轉(zhuǎn)發(fā)，以提供調(diào)度中心對數(shù)據(jù)分析的原始數(shù)據(jù)和事件記錄量。同時提供站內(nèi)設(shè)備巡檢與系統(tǒng)自檢、數(shù)據(jù)查詢與檢索、信息在線分析、監(jiān)視主畫面、圖形與參數(shù)維護(hù)、站內(nèi)設(shè)備對時、用戶權(quán)限日志管理等功能。

3 繼電保護(hù)信息系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

3.1 信息數(shù)據(jù)源的分布

繼電保護(hù)系統(tǒng)信息參考源是信息系統(tǒng)順利運(yùn)行的關(guān)鍵保障，因此要保證信息數(shù)據(jù)分布的準(zhǔn)確性、快速性，從其來源部分看主要有：變電站電腦終端連接保護(hù)裝置RTU發(fā)送至控制端的實(shí)時數(shù)據(jù)；生產(chǎn)班組存放的試驗(yàn)記錄、運(yùn)行制度等記錄數(shù)據(jù)；終端定時采集重要數(shù)據(jù)，在其他系統(tǒng)中還需要提供繼電保護(hù)有關(guān)數(shù)據(jù)和參考資料的數(shù)據(jù)源接口。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

為了充分利用信息管理系統(tǒng)，在建設(shè)過程中可設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，這種實(shí)時監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)更加有效，可以提高系統(tǒng)可信度和增強(qiáng)運(yùn)算能力，多方面源數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理提高系統(tǒng)可靠性能。通過構(gòu)架各個端口源數(shù)據(jù)集成，以支持不同的應(yīng)用程序庫，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)開放MIS的數(shù)據(jù)接口，信息系統(tǒng)的開放式數(shù)據(jù)接口，基本實(shí)現(xiàn)充分利用兩個數(shù)據(jù)資源的目的。

3.3 系統(tǒng)方法與功能

第一、數(shù)據(jù)倉庫和方法庫，數(shù)據(jù)倉庫比傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫更高一級，它不僅支持大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理，而且對動態(tài)存儲性能，應(yīng)用程序編程接口，具有較強(qiáng)的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。結(jié)合故障管理信息數(shù)據(jù)庫，建立一個科學(xué)的方法庫，方法庫規(guī)則庫的包處理方法的一系列分析，以及應(yīng)用軟件的集中表現(xiàn)，從而限制了數(shù)據(jù)倉庫的查詢和閱讀，通過設(shè)置用戶訪問的寫操作，維護(hù)數(shù)據(jù)的完整性，但也限制了應(yīng)用客戶范圍。第二、軟件應(yīng)用功能。要建立“三遙”實(shí)時數(shù)據(jù)庫，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)控，進(jìn)行分析處理，可以提高軟件本身的運(yùn)算應(yīng)用能力，提高軟件本身的科學(xué)化管理能力，比如各類信息的二次查詢，對以往定檢記錄進(jìn)行比較，統(tǒng)計(jì)動作時間和頻次，統(tǒng)計(jì)故障響應(yīng)和事故報(bào)警響應(yīng)等。第三、軟件開發(fā)工具，應(yīng)用軟件開發(fā)工具是提高信息技術(shù)創(chuàng)新的一種主要動力，采用Microsoft（微軟）公司系列工具軟件進(jìn)行開發(fā)，在實(shí)用性和兼容性上都可以體現(xiàn)應(yīng)用的先進(jìn)性及廣泛性。隨著Internet的廣泛應(yīng)用，信息資源的利用已成為企業(yè)發(fā)展的巨大動力。

4 系統(tǒng)特點(diǎn)

4.1 可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)

繼電保護(hù)與繼電管理系統(tǒng)依靠數(shù)據(jù)倉庫和方法庫，數(shù)據(jù)來源準(zhǔn)確可靠，有利于今后系統(tǒng)的維護(hù)與升級。繼電保護(hù)與繼電管理系統(tǒng)主要作用是將信息系統(tǒng)集中管理，實(shí)現(xiàn)分部式系統(tǒng)，即使某一工作站出現(xiàn)意外不能正常工作，但是對整體管理系統(tǒng)來說，在功能上不會受到太大的影響，降低系統(tǒng)運(yùn)行時各個分系統(tǒng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，另外這種分部式管理體系在故障檢查維修上來看，也是比較簡便的，大大減小了工作人員的工作強(qiáng)度。由于各種繼電保護(hù)適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化的能力都是有限的，因而，對于繼電保護(hù)整定方案的配合不同會有不同的保護(hù)效果，如何確定一個最佳的整定方案，將是從事繼電保護(hù)工作的工程技術(shù)人員的研究課題?？傊^電保護(hù)與繼電管理系統(tǒng)既有自身的整定技巧問題，又有繼電保護(hù)配置與選型的問題，還有電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行問題，需要結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整，使得其可靠信和實(shí)用性更強(qiáng)。

4.2 開放性和先進(jìn)性

目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了云端時代，現(xiàn)在也是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的時代，技術(shù)的進(jìn)步也使得繼電保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源越來越廣泛，結(jié)合先進(jìn)的檢測手段和先進(jìn)的分析軟件，對大量的系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)化的分析，讓繼電保護(hù)系統(tǒng)趨于完善、便捷，可擴(kuò)展性越來越強(qiáng)，具備了很好的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。針對大電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)應(yīng)對過負(fù)荷、FACTS設(shè)備對保護(hù)的影響以及基于身份識別的保護(hù)管理技術(shù)開展研究，提出了基于電壓平面的距離保護(hù)應(yīng)對過負(fù)荷策略，提出了適應(yīng)串補(bǔ)線路電流反向的電流差動保護(hù)新原理，研制了適應(yīng)電網(wǎng)過負(fù)荷及串補(bǔ)線路的裝置樣機(jī)并進(jìn)行試運(yùn)，開發(fā)了繼電保護(hù)設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)。項(xiàng)目研究成果從原理上顯著提升了大電網(wǎng)距離保護(hù)抵御過負(fù)荷能力，提高了保護(hù)裝置管理技術(shù)水平，增強(qiáng)了大電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的整體性能，對于預(yù)防保護(hù)潛在故障、限制事故范圍擴(kuò)大，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義，得到了與會專家的一致認(rèn)可和高度評價(jià)。

5 結(jié)束語

目前，各個發(fā)供電企業(yè)的MIS系統(tǒng)建設(shè)已普遍采用Internet/intranet模式，結(jié)合云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，利用現(xiàn)在的大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)子信息系統(tǒng)的功能提升，通過統(tǒng)一系統(tǒng)的規(guī)劃及大數(shù)據(jù)的處理流動，不斷提升充分利用各種信息資源的能力，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)管理的跨越式發(fā)展。

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