電網(wǎng)繼電保護(hù)異常應(yīng)急管理系統(tǒng)研究

摘要：繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的建設(shè)，既需要信息搜集保護(hù)動(dòng)作保護(hù)和分類管理故障錄波文件，也需要故障發(fā)生時(shí)及時(shí)分析和保護(hù)動(dòng)作行為，最大程度上提高分析和處理故障的能力。文章分析了電網(wǎng)繼電保護(hù)異常應(yīng)急管理系統(tǒng)，希望能夠?qū)Υ祟惞ぷ髌鸬浇梃b的作用。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)繼電保護(hù)；異常應(yīng)急管理系統(tǒng)；保護(hù)運(yùn)作；故障錄波；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM774 文章編號(hào)：1009-2374（2016）33-0007-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.004

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，在電網(wǎng)電力系統(tǒng)中，廣泛運(yùn)用著微型繼電保護(hù)裝置、故障錄波器裝置，從而強(qiáng)化了數(shù)據(jù)通信規(guī)模。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的作用下，將各種信息上傳至調(diào)度中，提高電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性，從而保護(hù)了人們生命和財(cái)產(chǎn)的安全。

1 繼電保護(hù)故障系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)和管理模式

1.1 相聯(lián)系的三級(jí)管理模式

結(jié)合實(shí)際情況，繼電保護(hù)故障系統(tǒng)（以下簡稱為系統(tǒng)）在各網(wǎng)省公司運(yùn)用的管理形式都有很大的差異，系統(tǒng)配置和組網(wǎng)方案也有很多的不同。通常而言，系統(tǒng)由電網(wǎng)調(diào)度中心的主站、電業(yè)局分站、發(fā)電廠的子站等組成。各個(gè)網(wǎng)省企業(yè)結(jié)合實(shí)際電網(wǎng)管理的特征，來明確出系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，主站、分站、子站作為系統(tǒng)中三級(jí)管理模式，每一級(jí)管理模式所承擔(dān)的作用都是有差異的。對(duì)于一個(gè)5OOkV變電站而言，5OOkV部分信息傳輸?shù)街髡荆?20kV以下的部分信息傳輸?shù)礁鱾€(gè)分站，但也有可能在情況允許的條件下，傳輸?shù)街髡?。主站結(jié)合自身真實(shí)狀況，能夠從各個(gè)分站調(diào)取所需要的信息，將站內(nèi)信息先傳輸?shù)礁鞣终荆Ａ糁髡?，并從各個(gè)分級(jí)站調(diào)取出信息接口。可以說這種模式雖然實(shí)現(xiàn)了多級(jí)運(yùn)輸和管理，但是在實(shí)際運(yùn)行中還是很復(fù)雜的。

1.2 獨(dú)立的三級(jí)管理模式

主站和分站的管理模式是有區(qū)別的，其最主要的區(qū)別在于子站端內(nèi)部有向分站、主站上傳輸信息的接口，主站與分站可以結(jié)合實(shí)際情況，如果在需要的情況下，可以向子站傳送信息。此模式在管理主站信息與分站信息中有區(qū)別，但在界定功能上并未有太大的差異。這種模式各站間上送信息很簡單，在實(shí)施起來后也很方便。

1.3 二級(jí)管理模式

系統(tǒng)通常由兩部分組成，分別是調(diào)度端主站和設(shè)在廠站端子站。在此系統(tǒng)中，傳輸?shù)男畔⒘恳约熬W(wǎng)絡(luò)管理量都在系統(tǒng)的作用下不斷減少，可適用在規(guī)模小、范圍小的系統(tǒng)之中。在一些規(guī)模很大的系統(tǒng)中，在條件允許的情況下，可以構(gòu)建起二級(jí)管理模式，隨著系統(tǒng)規(guī)模日益擴(kuò)大，再結(jié)合具體狀況，選擇是否應(yīng)用三級(jí)管理模式。

2 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)組成的要求

2.1 系統(tǒng)的性能要求

在信息獨(dú)立保護(hù)的基礎(chǔ)上，在數(shù)據(jù)采集過程中，并不利用遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行傳輸處理，無論是哪一種類型的型號(hào)，還是某一個(gè)廠商，都必須根據(jù)同一種通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，保障系統(tǒng)的可擴(kuò)充性、通用性。為了能夠更好地查詢和修改信息，在系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備和數(shù)據(jù)都利用同一個(gè)ID，為了對(duì)各個(gè)調(diào)度終端實(shí)施進(jìn)一步管理，可對(duì)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行共享。

2.2 系統(tǒng)的具體組成

圖1為電網(wǎng)繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)的系統(tǒng)主站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖：

在圖1中可看出，從主站W(wǎng)eb服務(wù)器向曲調(diào)Web服務(wù)器進(jìn)行流動(dòng)，主站并不需要接受區(qū)調(diào)的信息。Web服務(wù)器應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)置出相應(yīng)的防火墻，并實(shí)施物理隔離。應(yīng)用工作站遵循調(diào)度分析工作站、研究故障工作站、整合優(yōu)化工作站、運(yùn)行管理工作站和專業(yè)管理工作站各一臺(tái)的方法計(jì)算，共為5臺(tái)。

3 系統(tǒng)模塊以及功能實(shí)現(xiàn)

3.1 子站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

每個(gè)變電所都應(yīng)配置出一臺(tái)保護(hù)故障信息遠(yuǎn)傳系統(tǒng)，在經(jīng)過通信通道之后，子站將接收的信息傳輸?shù)街髡旧?，主站將信息傳輸至故障保護(hù)信息。在信息傳輸過程中，保護(hù)故障信息遠(yuǎn)傳系統(tǒng)可結(jié)合實(shí)際情況，有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行傳輸，確保將信息傳輸?shù)街付ǖ?，并?duì)其進(jìn)行分析。子站管理系統(tǒng)中包括很多種功能，如數(shù)據(jù)查詢、備份數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、發(fā)布信息等，同時(shí)還不會(huì)影響到故障錄波設(shè)施的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 調(diào)度端的功能

3.2.1 調(diào)度端的基本功能：監(jiān)控功能、圖像功能、告警管理功能、通信管理功能、運(yùn)行管理功能、安全管理功能等。

3.2.2 繼電保護(hù)專業(yè)管理：分析統(tǒng)計(jì)、查看報(bào)表、管理訂單值等。在發(fā)生故障后，調(diào)度端具有如下三種功能：（1）根據(jù)故障事件發(fā)生的先后，依次在調(diào)度屏幕上顯示；（2）對(duì)錄波數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合分析；（3）系統(tǒng)可以在同一時(shí)間段內(nèi)接受來自于各個(gè)子站的信息，調(diào)度端子站也能夠訪問各個(gè)子站信息，同時(shí)訪問各個(gè)裝置。

4 繼電保護(hù)故障系統(tǒng)工作的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)

4.1 與遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的聯(lián)系

因?yàn)椴杉瘮?shù)據(jù)對(duì)象信息與處理目標(biāo)二者的區(qū)別，因此保護(hù)信息和遠(yuǎn)程信息的區(qū)別如下：

4.1.1 在處理事故中，保護(hù)信息經(jīng)常會(huì)利用到，但在實(shí)時(shí)控制上卻很少能夠使用到，所以這就對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要求很高。在一般情況下，運(yùn)行管理部門就是保護(hù)信息需求部門，所以系統(tǒng)也歸屬于運(yùn)行管理部門中。

4.1.2 遠(yuǎn)動(dòng)信息大多數(shù)情況下都會(huì)運(yùn)用在實(shí)時(shí)調(diào)度服務(wù)中，對(duì)信息數(shù)據(jù)的有效性有著很高的要求，但并不要求信息量。

上述分析和研究表明，兩種信息有很大的區(qū)別，因此在傳輸中應(yīng)該用兩個(gè)傳輸通道。

4.2 與變電站監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)系

變電站監(jiān)控系統(tǒng)通常利用在監(jiān)控、控制電廠、變電廠的正常和穩(wěn)定運(yùn)行，采集系統(tǒng)信息很難滿足分析事故功能的多樣化需求，導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)無法很好地處理每一個(gè)保護(hù)與錄波數(shù)據(jù)，因此保護(hù)信息系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置。但是為了防止系統(tǒng)反復(fù)投資，并減少系統(tǒng)維護(hù)的任務(wù)，應(yīng)合理配置保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)軟件、硬件資源，在節(jié)省費(fèi)用的基礎(chǔ)上，方便信息的共享。

4.3 設(shè)計(jì)通信接口

4.3.1 綜合型自動(dòng)化變電站的實(shí)時(shí)構(gòu)建。建立起120kV以上的變電站，可使用新型繼電保護(hù)和故障錄波器，為了能夠滿足監(jiān)控系統(tǒng)獨(dú)立組網(wǎng)的需求，新型裝置可提供雙以太網(wǎng)接口。

4.3.2 利用常規(guī)型變電站。此變電站保護(hù)設(shè)備很多都是微機(jī)裝置，通信接口和通信協(xié)議有差異，結(jié)合這一現(xiàn)象，需要先將通信問題解決好，如設(shè)備硬件接口形式的轉(zhuǎn)化。

4.3.3 規(guī)范數(shù)據(jù)處理，為了能夠便于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、傳輸數(shù)據(jù)，保護(hù)和錄波裝置中的信息，需要根據(jù)信息屬性，有目的、有計(jì)劃地分類，這樣才能形成統(tǒng)一的、完善的數(shù)據(jù)格式。

4.4 共享數(shù)據(jù)

在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，分享數(shù)據(jù)、使用數(shù)據(jù)都要根據(jù)每一個(gè)用戶的實(shí)際需求，提供出與用戶需求相符的信息服務(wù)，并考慮到數(shù)據(jù)的安全性、靈活性。為了能夠滿足這些要求，建議利用SQL數(shù)據(jù)庫，結(jié)合各個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的共享，需要最大程度上考慮到各部門對(duì)站端數(shù)據(jù)信息的需求，在減少成本的前提下，進(jìn)一步提高系統(tǒng)管理質(zhì)量。

4.5 分析對(duì)站端信息的實(shí)際需求

站端信息的需求，對(duì)采集和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)起著很大的影響，所以應(yīng)先將站端數(shù)據(jù)的實(shí)際需求展示出。

4.5.1 信息可不斷強(qiáng)化系統(tǒng)運(yùn)行水平。系統(tǒng)能夠減少異常的停運(yùn)問題，促使設(shè)備工作效率得以提高。

4.5.2 在系統(tǒng)事故分析過程中，信息可以為其提供出有效的數(shù)據(jù)。為了確保運(yùn)行工作人員能夠在第一時(shí)間內(nèi)掌握電網(wǎng)故障發(fā)生狀況，進(jìn)而準(zhǔn)確分析事故原因。

4.5.3 事故處理過程中，信息是處理的關(guān)鍵依據(jù)。在傳遞電力系統(tǒng)故障信息中，一般都是在廠站值班人監(jiān)督管理中展開，不能確保信息的精確性、實(shí)時(shí)性，尤其是重大、復(fù)雜的事故，有效的和快速的動(dòng)作保護(hù)信息與錄波數(shù)據(jù)在處理事故中扮演著重要的角色，可見精確、全面的站短信息在整個(gè)系統(tǒng)核心發(fā)揮著不可替代的作用。

5 結(jié)語

綜上所述，繼電保護(hù)異常應(yīng)急管理系統(tǒng)中包括典型缺陷處理庫、應(yīng)急處理庫，實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)異常后迅速處理事故，強(qiáng)化了緊急缺陷應(yīng)急處理的工作效率，提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行水平，可見此系統(tǒng)具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)該得到更大范圍、更大規(guī)模的使用。

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作者簡介：古泳康（1989-），男，廣東東莞人，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局助理工程師，研究方向：繼電保護(hù)。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）