故障信息管理系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用

張文海

【摘 要】隨著電力系統(tǒng)中超高壓、特高壓輸電線路投入使用，大型、特大型變電站也越來越多，這些重要的變電站直接關(guān)系著電網(wǎng)能否安全正常的運行，特別是變電站內(nèi)的設(shè)備運行狀態(tài)信息和事故信息對電網(wǎng)的運行和安全有著重要的意義。電力系統(tǒng)中采用了故障信息管理系統(tǒng)來實現(xiàn)調(diào)度終端對變電站運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，該系統(tǒng)由主站系統(tǒng)與若千個故障信息遠傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）組合形成，繼電保護裝置及故障錄波器與故障信息遠傳系統(tǒng)聯(lián)接，將事故數(shù)據(jù)上傳至調(diào)度端用于事故分析，主站系統(tǒng)用于分析及管理其相關(guān)子站上傳的數(shù)據(jù)報文。

【關(guān)鍵詞】故障信息管理；故障信息遠傳系統(tǒng)；繼電保護；故障錄波

隨著電力系統(tǒng)中超高壓、特高壓輸電線路投入使用，大型、特大型變電站也越來越多，其運行狀態(tài)事關(guān)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，特別是對于事故狀態(tài)的信息、監(jiān)控對于電網(wǎng)正常運行有著重要的意義，這對繼電保護裝置的穩(wěn)定運行、事故處理分析能力、電網(wǎng)運行管理水平及調(diào)度終端的決策能力也有著重要影響為了使調(diào)度終端更加有效地監(jiān)視、管理變電站內(nèi)設(shè)備運行特別是故障時的實時信J息情況，如微機繼電保護及自動化裝置動作信息、、故障錄波器錄波信層、及斷路器的位置狀態(tài)等，為調(diào)度人員提供更加及時準確的事故信層，從而提高運行管理水平和事故處理能力，近年來，電力系統(tǒng)中故障信息管理系統(tǒng)得到了廣泛的應用該系統(tǒng)能在電網(wǎng)正常運行狀態(tài)和事故狀態(tài)下，采集并分析處理各種運行信息，同時利用這些信層、，為電網(wǎng)故障的分析處理提供必要的數(shù)據(jù)支持該系統(tǒng)由運行于各級調(diào)度的主站系統(tǒng)與運行于發(fā)電廠及變電站的故障信息遠傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）組成。

一、故障信息管理系統(tǒng)

故障信息信息管理系統(tǒng)由主站系統(tǒng)及多個故障信息遠傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）構(gòu)成，形成了一個完整的分布式管理系統(tǒng)其中的故障信息遠傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）能夠快速反映電網(wǎng)故障前后各種電氣量變化及變電站內(nèi)繼電保護及安全自動裝置、斷路器、重合閘及故障錄波器等設(shè)備的動作情況，將收集到的數(shù)據(jù)信息傳送至調(diào)度終端的主站系統(tǒng)；而主站系統(tǒng)主要是將匯總的子站數(shù)據(jù)信息交由相應的功能模塊進行分析處理。

該系統(tǒng)有利于合理的運用故障錄波信息，有助于電力調(diào)度管理部門及時掌握電網(wǎng)故障特征，進行故障分析及恢復供電，可以有效提高事故處理速度，快速恢復電力系統(tǒng)正常運行狀態(tài)。在調(diào)度終端實現(xiàn)故障信息自動化的運行管理模式，并可有效制定電網(wǎng)故障預防和安全保障措施和預案，保證電力調(diào)度的科學性和安全性。

二、故障信息遠傳系統(tǒng)

（一）故障信息遠傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）構(gòu)成

在電網(wǎng)運行層，故障信息遠傳系統(tǒng)是作為故障信息管理系統(tǒng)的子站系統(tǒng)運行的，而在變電站層，故障信息遠傳系統(tǒng)是作為主站運行的在變電站中，各保護小室中的微機繼電保護裝置、安全自動裝置、故障錄波器及測控裝置等以分布式結(jié)構(gòu)與交換機相聯(lián)接，各保護小室中的交換機又以分布式結(jié)構(gòu)與故障信息遠傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）中的保護管理機聯(lián)接，整個網(wǎng)絡以網(wǎng)線和光纖來聯(lián)接故障信息遠傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）與故障信息管理系統(tǒng)主站的聯(lián)接則是通過專用的網(wǎng)關(guān)及專用通道，保證了數(shù)據(jù)量的傳輸和獨立性。

（二）故障信息遠傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）的功能

故障信息遠傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）的功能概括如下：

1.故障信息遠傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）將變電站內(nèi)的繼電保護裝置、安全自動裝置及故障錄波器等二次設(shè)備的動作信息和一次設(shè)備的運行狀態(tài)（如斷路器的位置）實時傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)，完成主站與二次設(shè)備之間有效地數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)匯集數(shù)據(jù)及轉(zhuǎn)發(fā)功能。變電站實時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大，特別是在故障發(fā)生時，因故障錄波信息采樣率高、通道數(shù)多、數(shù)據(jù)量就會在短短的時間形成一個峰值，這對于數(shù)據(jù)傳輸是不利的，故在保護管理機集成了數(shù)據(jù)庫處理系統(tǒng)，實現(xiàn)故障數(shù)據(jù)緩沖處理。

2.變電站內(nèi)二次設(shè)備所采用的廠家眾多，各廠家使用的規(guī)約也不同，大多采用私有通信規(guī)約，因此處理故障錄波信息的時候，不得不面對各個廠商互不兼容的通信規(guī)約，甚至同一個廠商不同型號的裝置的通信規(guī)約也不一樣特別是有些老舊設(shè)備的變電站更是面臨這樣的問題，故障信息遠傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）可實現(xiàn)對的故障信息進行預處理，消除不同通信接口的差異性，將不同的通信規(guī)約轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的格式，實現(xiàn)與調(diào)度主站數(shù)據(jù)采集的一致性。

3.故障信息遠傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）可以通過自檢功能產(chǎn)生自檢報告，并將自檢報告匯報到主站系統(tǒng)同時，子站系統(tǒng)設(shè)置有維護接口，用戶可通過便攜式計算機、子站后臺等方式對子站系統(tǒng)進行維護在允許的情況下可實現(xiàn)遠程維護功能。

三、故障信息管理系統(tǒng)主站

主站數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和故障分析系統(tǒng)等構(gòu)成了故障信息管理系統(tǒng)的主站系統(tǒng)。

（一）主站數(shù)據(jù)庫

主站數(shù)據(jù)庫包括動態(tài)數(shù)據(jù)庫、靜態(tài)數(shù)據(jù)庫及歷史數(shù)據(jù)庫主要功能是對繼電保護的故障系統(tǒng)中包括數(shù)據(jù)模型及版本的應用模塊進行統(tǒng)一管理，并提供實現(xiàn)維護、生成及修改功能的工具。

（二）數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可生成電力系統(tǒng)分布圖、電氣主接線圖，能夠直觀地查看各站主接線圖顯示的故障點和開關(guān)狀態(tài)，不再用人工查表方式和手工方式查看和召喚故障文件，并能結(jié)合故障信息數(shù)據(jù)，統(tǒng)計微機繼電保護動作情況，并能進行故障過程重演及統(tǒng)計歷史故障信息數(shù)據(jù)。

（三）故障分析系統(tǒng)

故障分析系統(tǒng)利用作為故障錄波文件分析數(shù)據(jù)源的故障錄波報文，對于其進行故障原因分析，實現(xiàn)故障狀態(tài)下的波形自動繪制、故障信息數(shù)據(jù)實時分析。

四、結(jié)論

故障信息管理系統(tǒng)為調(diào)度終端提供了更為全面的電力系統(tǒng)繼電保護運行數(shù)據(jù)信息及故障數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)了正常運行信息和故障信層、管理的智能化及自動化該系統(tǒng)解決了調(diào)度端與現(xiàn)場實際故障信層、的傳輸問題，為分析故障和提高運行管理水平提供了信息平臺，保證電力調(diào)度的科學性和安全性，提升了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行能力。

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