淺談大型水電站繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)用

胡嵩嵩，楊 濤，黃泰山

(烏東德水力發(fā)電廠，云南 昆明 651500)

隨著微機(jī)繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置在電網(wǎng)中的普遍使用，以及近年來(lái)電網(wǎng)智能化、信息化的高速發(fā)展，繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)正扮演著越來(lái)越重要的角色，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)可以將用戶關(guān)心的保護(hù)及故障錄波裝置的各種信息以數(shù)據(jù)通信的方式傳出。

目前，繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)通常的實(shí)現(xiàn)方案是在廠站內(nèi)單獨(dú)設(shè)置一套繼電保護(hù)信息管理子站集中采集廠站內(nèi)的裝置信息, 然后以統(tǒng)一的規(guī)約傳送至調(diào)度中心主站系統(tǒng)。繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)子站主要負(fù)責(zé)收集、顯示廠站內(nèi)保護(hù)及安全自動(dòng)裝置、故障錄波裝置的正常運(yùn)行信息和故障信息，并可接受主站系統(tǒng)的命令實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)裝置的操作，根據(jù)運(yùn)行的需要，子站系統(tǒng)也可以向廠站監(jiān)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)相關(guān)保護(hù)運(yùn)行信息。

1 大型水電站繼電保護(hù)配置情況

該水電站分設(shè)左、右岸兩個(gè)電站，發(fā)電機(jī)—變壓器組采用單元接線，設(shè)發(fā)電機(jī)斷路器，500 kV側(cè)采用3/2斷路器接線，500 kV配電裝置均采用GIS，500 kV出線均采用氣體絕緣金屬封閉輸電線路(GIL)，出線引至地面出線場(chǎng)與電網(wǎng)架空線路連接。

發(fā)電機(jī)、變壓器配置相應(yīng)的發(fā)變組保護(hù)裝置，10 kV廠用電系統(tǒng)配置相應(yīng)的過(guò)流、母線弧光等裝置，500 kV系統(tǒng)及出線場(chǎng)設(shè)備配置相關(guān)的斷路器保護(hù)裝置、短引線保護(hù)裝置、線路保護(hù)裝置等。全電站共有保護(hù)裝置近400套，為便于對(duì)保護(hù)裝置的管理，所有保護(hù)裝置均應(yīng)接入繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)。保護(hù)信息管理中心站布置在全廠控制管理樓中控室，左、右岸保護(hù)信息管理子站及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備柜布置在左、右岸地下廠房。

2 繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

由于該水電站保護(hù)設(shè)備分布廣且比較分散，為了能夠?qū)⑷勘Ｗo(hù)裝置接入到繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)中去，繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)由左、右岸保護(hù)信息管理子站和保護(hù)信息管理中心站組成，采用主干環(huán)網(wǎng)和區(qū)域星型網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用100 Mbps交換式工業(yè)單以太環(huán)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)按IEEE 802.3設(shè)計(jì)，采用全開放的分布式結(jié)構(gòu)，通信規(guī)約采用TCP/IP，應(yīng)用層協(xié)議采用IEC61850和IEC-60870-103，采用光纖傳輸，網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率不小于100 Mbps。該電站繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1、圖2所示。

圖1 保護(hù)信息管理子站系統(tǒng)拓?fù)鋱D

圖2 保護(hù)信息管理中心站系統(tǒng)拓?fù)鋱D

競(jìng)爭(zhēng)性選拔干部是指根據(jù)領(lǐng)導(dǎo)班子和干部隊(duì)伍建設(shè)需要，采用公開選拔、公推提名、競(jìng)爭(zhēng)上崗、公推競(jìng)崗、公推直選、差額選拔、公開選調(diào)等方式集中擇優(yōu)選拔和選調(diào)干部，是新時(shí)期干部選拔任用方式的一項(xiàng)重要改革，是培養(yǎng)選拔優(yōu)秀年輕干部的重要舉措，同時(shí)也是我黨對(duì)新時(shí)期干部工作提出的新要求。深入分析競(jìng)爭(zhēng)性選拔干部的現(xiàn)狀特點(diǎn)，結(jié)合國(guó)有企業(yè)的實(shí)際特點(diǎn)，統(tǒng)籌謀劃競(jìng)爭(zhēng)性選拔干部的工作思路和發(fā)展途徑，對(duì)于推進(jìn)這項(xiàng)工作的經(jīng)?；?、制度化、科學(xué)化，提高企業(yè)選人用人公信度和組織工作滿意度具有重要意義。

電力系統(tǒng)主要可以分為發(fā)電、輸電、變電、配電、用電幾個(gè)環(huán)節(jié)。配電網(wǎng)是電網(wǎng)的末端，直接與用戶相連，也是輻射面積最廣的網(wǎng)絡(luò)。配電線路是電網(wǎng)向用戶提供電能的最終路徑，其運(yùn)行關(guān)系到配電網(wǎng)的可靠性、電能質(zhì)量、輸送效率等多方面。因此，配電線路設(shè)計(jì)顯得十分重要。

保護(hù)信息管理子站通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)以單環(huán)結(jié)構(gòu)接入保護(hù)信息管理中心站，并分別通過(guò)一臺(tái)10 M/100 M以太網(wǎng)主干交換機(jī)與分布在廠內(nèi)各區(qū)域的子交換機(jī)采用單星型方式相連，發(fā)電機(jī)保護(hù)、變壓器保護(hù)、500 kV GIS/GIL保護(hù)、10 kV保護(hù)裝置通過(guò)61850通信規(guī)約接入繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)，與調(diào)度相關(guān)的保護(hù)及安全自動(dòng)裝置(含線路保護(hù)、安控裝置等)、故障錄波分析系統(tǒng)子站通過(guò)以太網(wǎng)通信接口接入保護(hù)信息管理系統(tǒng)，完成信息、定值及波形文件上送。

5)保護(hù)信息管理工作站主機(jī)安裝國(guó)產(chǎn)凝思操作系統(tǒng)，可以有效避免病毒的攻擊，提高系統(tǒng)的安全性；

2.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

該電站繼電保護(hù)信息理系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

據(jù)了解，中央新聞紀(jì)錄廠20世紀(jì)50年代的老資料《第一屆人大通過(guò)憲法》10 s的價(jià)格是1 200元，1957年拍攝的《一個(gè)小鎮(zhèn)的變化》資料反映的是湖南吉首50年代發(fā)展與變遷，每分鐘的價(jià)格是4 500元。因此可以看出時(shí)間老、年代久遠(yuǎn)的資料也是十分珍貴的。它代表著一種積淀與厚度，是價(jià)值生命力的充分體現(xiàn)。

在漢譯英過(guò)程中。漢語(yǔ)句子定語(yǔ)修飾詞較多置于中心詞之前，英語(yǔ)則相反，中心詞在前，修飾語(yǔ)置后，這時(shí)需做語(yǔ)序調(diào)整。例如：

保護(hù)信息管理子站可以按照電網(wǎng)規(guī)范對(duì)站內(nèi)一、二次設(shè)備關(guān)聯(lián)關(guān)系及圖形進(jìn)行建模，并將生成的文件傳送至主站系統(tǒng)，主站系統(tǒng)與電調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)間采用數(shù)據(jù)文件加FTP的方式進(jìn)行信息交換，主站負(fù)責(zé)導(dǎo)出數(shù)據(jù)文件并通過(guò)FTP上傳到指定的服務(wù)器上，電調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)負(fù)責(zé)保信數(shù)據(jù)文件的解析和展示。

保護(hù)信息管理中心站接入左岸和右岸保護(hù)信息管理子站的數(shù)據(jù)，展示全廠的繼電保護(hù)數(shù)據(jù)，保護(hù)信息管理中心站與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、故障錄波中心站通信，并通過(guò)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)將數(shù)據(jù)上送網(wǎng)調(diào)保護(hù)信息管理主站。

3)繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用主干環(huán)網(wǎng)和區(qū)域星型網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，主干網(wǎng)通過(guò)高性能主交換機(jī)，采用高速率以太環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)互聯(lián)，具有自愈功能，可靠性很高；而各個(gè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就近接入?yún)^(qū)域主交換機(jī)，具有配置簡(jiǎn)單、使用靈活的優(yōu)點(diǎn)；

(2)有效解決國(guó)際貿(mào)易收支平衡問(wèn)題。將融資租賃運(yùn)用到國(guó)際貿(mào)易中，可以增加出口貿(mào)易的數(shù)額，提高貨物出口質(zhì)量，從而保證國(guó)際貿(mào)易收支平衡，換句話說(shuō)，就是融資租賃能夠解決貿(mào)易中遇到的困境。其一，融資租賃能夠調(diào)整各國(guó)的貿(mào)易形式。也就是說(shuō)，租賃企業(yè)將相關(guān)設(shè)備承租給別國(guó)的承租方，從而使本國(guó)的設(shè)備走向了國(guó)際。其二，融資租賃能夠減少交易國(guó)家的貿(mào)易摩擦，增加本國(guó)貿(mào)易出口數(shù)量。其三，若某個(gè)國(guó)家要增加自身的進(jìn)口數(shù)量，就可以從國(guó)外購(gòu)置設(shè)備承租給本國(guó)。采用該種方式能夠使本國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到全面調(diào)整。其四，融資租賃還可以調(diào)整各國(guó)投資的外儲(chǔ)。因?yàn)槿谫Y租賃無(wú)法獲得國(guó)外股權(quán)，所以，采用外儲(chǔ)的方式進(jìn)行間接投資[5]。

左、右岸電站保護(hù)信息子站管理機(jī)各采用兩臺(tái)PCS-9798A嵌入式保護(hù)信息管理裝置，PCS-9798A裝置處于站控層，對(duì)上與保護(hù)信息管理主站通信，對(duì)下與繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置、故障錄波分析系統(tǒng)子站通信，支持多種通信接口和協(xié)議。保護(hù)信息管理子站與保護(hù)信息管理系統(tǒng)交換機(jī)間加裝防火墻，通過(guò)防火墻對(duì)生產(chǎn)I區(qū)和II區(qū)設(shè)備進(jìn)行隔離。在左、右岸電站繼保室內(nèi)各設(shè)置兩臺(tái)保信后臺(tái)管理計(jì)算機(jī)，方便運(yùn)維人員查看保護(hù)裝置信息。

6)處于對(duì)系統(tǒng)安全考慮，保護(hù)信息管理子站不配置修改、整定保護(hù)定值和傳動(dòng)試驗(yàn)等控制功能。

2.3 系統(tǒng)功能

保護(hù)信息管理子站能監(jiān)視子站與保護(hù)裝置、故障錄波分析系統(tǒng)子站的通信狀態(tài)，并對(duì)通訊異常記錄進(jìn)行存儲(chǔ)，通信狀態(tài)改變時(shí)，應(yīng)向主站發(fā)送相應(yīng)事件。能自動(dòng)檢查軟硬件工作情況、與電站內(nèi)裝置的通信情況和電站內(nèi)各保護(hù)裝置的工作情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)自檢故障時(shí)，發(fā)出告警信號(hào)至電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備有故障或有事件記錄報(bào)告時(shí)，自動(dòng)整理并保存。

1)所有繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置都可以經(jīng)串口、網(wǎng)口等方式接入保護(hù)信息管理子站，保護(hù)信息管理子站可完成通信轉(zhuǎn)接和規(guī)約轉(zhuǎn)換，統(tǒng)一到標(biāo)準(zhǔn)的IEC61850和IEC60870-5-103；

保護(hù)信息管理子站具備定值自動(dòng)召喚及定值核對(duì)功能，可以正確讀取保護(hù)裝置、故障錄波分析系統(tǒng)子站的裝置參數(shù)、各區(qū)定值、模擬量及開入量狀態(tài)、告警動(dòng)作、錄波文件等信息，當(dāng)子站發(fā)現(xiàn)保護(hù)定值與基準(zhǔn)定值(第一次召喚的定值作為基準(zhǔn)或以在子站中輸入各裝置的定值作為基準(zhǔn))不對(duì)應(yīng)時(shí)，應(yīng)向主站發(fā)送定值不對(duì)應(yīng)事件。當(dāng)保護(hù)信息管理主站向保護(hù)信息管理子站發(fā)出錄波文件召喚命令時(shí)，子站應(yīng)對(duì)需傳送的錄波文件進(jìn)行判斷，如果子站存有該錄波文件，則從子站向主站發(fā)送該文件；若該文件未儲(chǔ)存在子站中，則從故障錄波分析系統(tǒng)子站中讀取、上送并儲(chǔ)存。

4)左、右岸電站繼保室都配置保信后臺(tái)管理計(jì)算機(jī)，左、右岸電站保護(hù)及安全自動(dòng)裝置信息通過(guò)保護(hù)信息管理系統(tǒng)主交換機(jī)互聯(lián)，所以在左、右岸電站保信后臺(tái)管理計(jì)算機(jī)都可以查看站內(nèi)所有保護(hù)裝置信息，為運(yùn)維人員的日常巡檢和設(shè)備維護(hù)提供便利；

2)繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)所轄設(shè)備較多，信息量較大，為便于保護(hù)裝置信息的采集和上送，左、右岸電站保護(hù)信息管理子站各使用兩臺(tái)PCS-9798A裝置；

保護(hù)信息管理系統(tǒng)具備Web發(fā)布服務(wù)，通過(guò)Web 發(fā)布和瀏覽，用戶可以在Intranet上瀏覽調(diào)度保護(hù)信息管理主站系統(tǒng)的圖表和數(shù)據(jù)，了解電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，作出相應(yīng)的決策。Web發(fā)布平臺(tái)布置在安全網(wǎng)Ⅲ區(qū)，通過(guò)防火墻與布置在安全網(wǎng)I/II 區(qū)的繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)、故障錄波系統(tǒng)隔離，可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

1)故障信息、故障波形的下載和在線打印；

機(jī)械化插秧的推廣必須依靠農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合，特別是農(nóng)技部門要挑重?fù)?dān)，對(duì)機(jī)械化插秧的育秧、插秧、大田管理等多方面制定符合本地的技術(shù)操作規(guī)程，用以指導(dǎo)當(dāng)?shù)貦C(jī)插秧技術(shù)推廣。

2)對(duì)保護(hù)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，狀態(tài)發(fā)生異動(dòng)時(shí)發(fā)出告警信號(hào)；

3)實(shí)時(shí)接收保護(hù)裝置采樣、故障錄波系統(tǒng)采樣形成數(shù)據(jù)庫(kù)和報(bào)表，用于對(duì)保護(hù)設(shè)備自動(dòng)定期巡檢、趨勢(shì)分析、GIS站內(nèi)采樣功率(電流)平衡分析；

共詞分析法是依據(jù)文獻(xiàn)中的高頻關(guān)鍵詞，探索文獻(xiàn)中各主題之間關(guān)系的一種內(nèi)容分析法[2]。本文主要利用書目共現(xiàn)分析系統(tǒng)Bicomb 2的詞頻分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS 20.0的聚類分析，對(duì)生成的高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行可視化分析。

4)可根據(jù)同期數(shù)據(jù)比對(duì)、變化趨勢(shì)、突變監(jiān)測(cè)進(jìn)行預(yù)警、雙套保護(hù)采樣進(jìn)行對(duì)比誤差預(yù)警，預(yù)警值可現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定。

3 結(jié) 語(yǔ)

大型水電站的安全運(yùn)行對(duì)于電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有決定性作用，該水電站繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)結(jié)合最新技術(shù)設(shè)計(jì)，不但可以將子站采集的所有繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置、故障錄波裝置信息上送至主站，還可以通過(guò)Web服務(wù)在辦公網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，并形成數(shù)據(jù)庫(kù)和報(bào)表，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，為保護(hù)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)于人員配置少、設(shè)備布置分散、自動(dòng)化設(shè)備眾多的大型水電站，具有很高的借鑒意義。