水電站繼電保護及故障錄波器的信息處理

張賢軍（國網(wǎng)四川資陽市雁江供電有限責任公司，四川 資陽 641000）

信 息 技 術(shù)

水電站繼電保護及故障錄波器的信息處理

張賢軍
（國網(wǎng)四川資陽市雁江供電有限責任公司，四川 資陽 641000）

電力系統(tǒng)運行中，如果有故障發(fā)生，繼電保護裝置和故障錄波器就會有大量的相關(guān)信息生成。這些信息在監(jiān)控主機上顯示出來，同時顯示的還有其他信息。這些信息經(jīng)過分析可以明確，有價值的信息僅占有所顯示信息量的35%-40%。當這些故障信息由調(diào)度監(jiān)控主機接收后，技術(shù)人員要將所有的信息分類，將有價值的信息篩選出來，據(jù)此而對故障以判斷。大量信息傳送中，會對信息傳遞速度造成影響，還不利于調(diào)度人員對故障做出快速而準確地判斷，影響了故障處理效率，不利于電網(wǎng)安全運行。本論文針對水電站繼電保護及故障錄波器的信息處理進行探究。

水電站；繼電保護；信息；處理

隨著人們對電能質(zhì)量要求越來越高，電力系統(tǒng)運行的安全可靠性日漸重要。目前中國的水電站普遍采用了微機型自動保護裝置和故障錄波器，相關(guān)信息都是以數(shù)據(jù)通信的方式向調(diào)度監(jiān)控主機傳播。通信容量的增強，水電站的電網(wǎng)運行水平逐漸提高，為了確保電網(wǎng)安全運行，就要能夠快速而有效地對電網(wǎng)故障進行處理，以恢復水電站供電系統(tǒng)運行。雖然水電站繼電保護功能自動化運行，并采用了故障錄波器對水電站電網(wǎng)運行中的故障問題進行分析，但是即便故障監(jiān)控實施了自動化管理，但管理技術(shù)無法做到及時接受并快速處理故障。根據(jù)水電站電網(wǎng)實際運營需要，將電網(wǎng)繼電保護裝置以及故障錄波器信息處理系統(tǒng)建立起來是非常必要的。

一、水電站故障信息系統(tǒng)所發(fā)揮的功能

（一）水電站故障報告生成

故障保護裝置和故障錄波器所發(fā)出的故障信息傳送到故障信息系統(tǒng)中，就會伸長故障信息報告，與故障相關(guān)的所有信息都會被寫入報告中，包括故障發(fā)生時間、故障地點、元件、保護裝置動作情況以及評判等等。當報告完成后，就會傳遞到調(diào)度監(jiān)控主機。

（二）對故障信息分類處理

如果水電站運行中有故障發(fā)生，就會有多個保護設備同時啟動，并產(chǎn)生大量的故障信息。對這些信息如果沒有及時處理，就會導致主站充滿了垃圾信息而妨礙對有價值的故障信息的處理和判斷。所以，子站要對故障信息技術(shù)處理，以能夠向主站提供有價值的故障信息。雖然主站所接收的故障信息多數(shù)與故障相關(guān)，但是這些信息根據(jù)主站需求不同而劃分為幾個等級，還要根據(jù)管理部門不同而進行分類，以將準確的信息傳送到相應的主站系統(tǒng)。

（三）簡化處理錄波文件以獲得準確的保護信息

當水電站運行中發(fā)生故障，所有的錄波器都會做出反應并產(chǎn)生動作，而與故障相關(guān)的只為一個錄波器中所生成的一個錄波文件。鑒于水電站故障線路僅為1條，而面對數(shù)個故障通道模擬，就有必要簡化處理錄波文件，所涵蓋的內(nèi)容僅為故障線路所產(chǎn)生的電壓、電流以及線路上的開關(guān)量。隨著故障錄波文件的自動生成，故障所在線路以及具體位置就會被判斷出來。故障設備的保護裝置也會準確判斷。這樣，就會達到短時間有效信息傳遞的要求，可以盡快地對故障做出判斷。

（四）應用開關(guān)量變位信息對故障以定位

當水電站運行中發(fā)生故障，越是短時間內(nèi)獲得故障信息，越能夠確保電網(wǎng)運行安全。在對故障信息以判斷的時候，可以根據(jù)保護信息就可以對變電站的故障信息以準確判斷，按照規(guī)定的級別分類，然后獲得所需要的故障信息。

（五）繼電保護整定值的管理

在水電站的日常管理工作中，繼電保護是重要的一項。提高繼電保護質(zhì)量，就要管理好繼電保護整定值，以提高整定值的準確率，降低整定值核對的工作量。

（六）安裝網(wǎng)絡隔離器

水電站的電網(wǎng)上配置有很多設備，每一天設備都有各自的網(wǎng)址。隨著設備的改造升級，要做好電網(wǎng)維護工作，就要對這些設備進行定期的維護和檢修，加大了設備維護的工作量。另外，水電站內(nèi)的設備都會構(gòu)成具有獨立功能的運行網(wǎng)絡，安全問題尤為突出。在電網(wǎng)上安裝網(wǎng)絡隔離器，主站要訪問站內(nèi)設備，就要通過隔離器才能夠?qū)φ緝?nèi)的設備進行訪問。

二、信息系統(tǒng)的故障信息傳輸要求

故障信息系統(tǒng)的信息主要來源于保護裝置、故障錄波器以及安全設備。在系統(tǒng)信息中包含大量的故障信息，或者是故障動作狀態(tài)，或者是警告，還包括大量的故障錄波數(shù)據(jù)信息，都是通過故障報告顯示出來的。從信息傳播情況來看，有主動性傳遞的，也有接受到調(diào)用信號后傳遞的。

系統(tǒng)設計上，系統(tǒng)運行故障發(fā)生過程中所產(chǎn)生的跳閘以及設備故障警報，要設定為主動上傳，無論是傳送途徑，還是傳送順序，都要有限考慮。對于保護裝置所產(chǎn)生的故障信息以及故障錄波數(shù)據(jù)，可以采用調(diào)用方式。為了提高信息傳遞效率，要對斷點續(xù)傳的信息傳遞功能以支持，以避免網(wǎng)絡上傳遞數(shù)據(jù)信息時受到干擾。

在故障信息傳遞中，采用國際標準協(xié)議，可以實現(xiàn)互操作性，特別是在系統(tǒng)運行中，能夠?qū)崿F(xiàn)無縫通信，以滿足系統(tǒng)的各項功能需求。

三、故障信息系統(tǒng)的通信協(xié)議

故障信息系統(tǒng)所產(chǎn)生的各種故障錄波信息，來源于故障發(fā)生時所產(chǎn)生的模擬量以及數(shù)據(jù)信息。隨著保護裝置容量的增大，一些相關(guān)信息也會在保護裝置上有所記錄。當對水電站的電網(wǎng)故障進行分析的時候，根據(jù)保護裝置所提供的數(shù)據(jù)，可以對故障以正確判斷。

故障錄波數(shù)據(jù)的信息量大，主站對數(shù)據(jù)信息可以采用調(diào)用的方式，以確保收到準確的故障錄波數(shù)據(jù)。主站在調(diào)用故障錄波數(shù)據(jù)的過程中，根據(jù)文件列表中的文件名進行FTP下載來完成。

在故障信息系統(tǒng)中，子站所在地域不同，信息傳遞的通道也會有所不同。雖然理論而言，信息傳遞通道可以數(shù)據(jù)網(wǎng)絡作為平臺進行傳輸，也可以采用專線方式進行傳輸，但是，通信通道的物理層會有所不同，或者是微波通道、或者是光纖通道，包括載波、無線等數(shù)據(jù)通道都可以被充分地利用起來傳輸數(shù)據(jù)。通道的接口最好是通用的，或者按照實際的通道對接口規(guī)格要求進行配置。

故障錄波數(shù)據(jù)量越來越大，故障信息系統(tǒng)雖然設置了專用的數(shù)據(jù)傳輸通道，但是，數(shù)據(jù)信息傳輸都要采用通用接口，或者可以支持的接口，以保證數(shù)據(jù)信息高質(zhì)量傳輸。加之目前網(wǎng)絡技術(shù)快速發(fā)展，就可以在數(shù)據(jù)傳遞中采用多種方式，除了專線傳遞之外，還可以選用電話網(wǎng)傳遞方式。

四、水電站子站的繼電保護所發(fā)揮的功能

（一）水電站子站系統(tǒng)各個裝置信息

子站系統(tǒng)中的繼電保護系統(tǒng)是以保護裝置、故障錄波器、通用接口所構(gòu)成的保護工程師站。子站系統(tǒng)中安裝的裝置各有不同，包括廠家、型號以及安裝的時候都會有所不同，所建立的通信協(xié)議也會有所不同。在子站系統(tǒng)中，有可以應用通用接口直接安裝以太裝置的，也有經(jīng)過保護管理機而接入到以太裝置，部分裝置則經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換器接入到故障錄波器。通過這些裝置，保護工程師占可以收集到各種信息，且將過濾和技術(shù)處理過的保護信息和故障錄波信息傳遞到主站。采用這種轉(zhuǎn)換方式，工作量會有所減少。

（二）子站系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)的通信

子站系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡之間是各自獨立運行的，經(jīng)過相關(guān)裝置收集數(shù)據(jù)信息。所有的信息數(shù)據(jù)都不需要通過包括工程師站等保護裝置處理后轉(zhuǎn)發(fā)，可以使工程師站的工作量大大減少，提高了信息通信的安全可靠性。

結(jié)語

綜上所述，隨著水電站電網(wǎng)規(guī)?；l(fā)展，繼電保護和故障錄波器的數(shù)據(jù)信息處理、分析和傳遞都已經(jīng)成為電網(wǎng)故障分析重要途徑。鑒于目前電網(wǎng)運行存在著故障信息繁雜且使用效率低的問題，就需要對故障信息系統(tǒng)所發(fā)揮的功能以明確，數(shù)字信息系統(tǒng)的故障信息傳輸要求，重要的是要對故障錄波器的進行處理，以確保對故障信息的正確判斷。關(guān)于水電站繼電保護信息的處理，包括子站系統(tǒng)各個裝置信息、子站系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)的通信等，都需要子站繼電保護發(fā)揮功能來完成。

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