繼電保護(hù)及故障信息系統(tǒng)通信模型分析

趙巧

摘要：繼電保護(hù)設(shè)備對(duì)于整體電力系統(tǒng)而言意義重大，但是在運(yùn)行的過程中要實(shí)現(xiàn)更高程度對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)與管理，就需要收集信息對(duì)其分析，找出故障發(fā)生的規(guī)律及其深層次原因，從而采取針對(duì)性的解決措施。將繼電保護(hù)與故障信息收集有效的結(jié)合到一起，系統(tǒng)復(fù)雜而要求高，需要考慮到信息采集，傳輸及處理的各個(gè)環(huán)節(jié)，從而確保系統(tǒng)能夠正常發(fā)揮其功能，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定提供保證。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);故障信息系統(tǒng);通信模型分析

中圖分類號(hào)：TM77? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的不斷提升，電力系統(tǒng)的應(yīng)用也在逐漸的得到提升，在電力系統(tǒng)的發(fā)展過程當(dāng)中，電力網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的系統(tǒng)自動(dòng)化水平已經(jīng)得到了空前的發(fā)展和進(jìn)步。在電力系統(tǒng)的發(fā)展當(dāng)中，其中得信息化、智能化的水平得到了不斷的提升，但是在調(diào)度運(yùn)行的角度方面來說，需要對(duì)其電網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中存在的異常故障信息做出全方位的分析，最終得到滿足云心調(diào)度的管理需求。

1繼電保護(hù)及故障信息系統(tǒng)通信模型結(jié)構(gòu)

從繼電保護(hù)與故障信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面看，系統(tǒng)呈現(xiàn)自然分布特點(diǎn)，讓數(shù)據(jù)在物理層面處于分部狀態(tài);主站系統(tǒng)不單單需要直連子站所有數(shù)據(jù)，還需要非直連子站的所有數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)在邏輯方面存在被集中應(yīng)用的可能。系統(tǒng)需應(yīng)用分布式、分層式結(jié)構(gòu)：后者能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，給系統(tǒng)可維護(hù)性、開放性以及可擴(kuò)展性提供有利條件;而前者能夠切實(shí)鑒賞數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的冗余，實(shí)現(xiàn)繁雜性就地封閉，進(jìn)而減少系統(tǒng)整體成本，尤其是維護(hù)成本。結(jié)合系統(tǒng)要求及特點(diǎn)，此文提出了繼電保護(hù)及故障信息系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)一共包含三層，其中有通信層、數(shù)據(jù)層以及使用層。通信層主要應(yīng)用到通信方式與通信協(xié)議屏蔽方面，便于規(guī)范信息交換方式;而數(shù)據(jù)層應(yīng)用到數(shù)據(jù)分布特點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫(kù)特點(diǎn)屏蔽方面，便于規(guī)范數(shù)據(jù)服務(wù)方式;應(yīng)用層展現(xiàn)了繼電保護(hù)與故障信息系統(tǒng)的實(shí)際功能，是構(gòu)建在數(shù)據(jù)層與通信層以上的。數(shù)據(jù)層與通信層間利用服務(wù)接口對(duì)應(yīng)用數(shù)據(jù)模型進(jìn)行交換。在此分層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，需實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與系統(tǒng)內(nèi)部間相互操作的目標(biāo)，需優(yōu)化的中心問題時(shí)建構(gòu)信息交換接口與數(shù)據(jù)服務(wù)接口數(shù)據(jù)模型。一般情況下，具體分為三個(gè)接口：1）子站系統(tǒng)通信和站內(nèi)智能裝置;2）站內(nèi)主站系統(tǒng)和子站系統(tǒng)的遠(yuǎn)程通信;3）主站系統(tǒng)間的通信。4）為智能裝置的對(duì)外通信接口，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此接口的通信信息模型進(jìn)行了規(guī)定，能夠直接使用。在子站層，一般情況下系統(tǒng)的子站只表示為智能裝置信息服務(wù)的客戶，對(duì)應(yīng)的子站系統(tǒng)一定滿足不同職能裝置的通信協(xié)議。為了將各種裝置通信語(yǔ)義與通信協(xié)議的差異性屏蔽掉，需明確代理制度，以滿足站內(nèi)各種通信協(xié)議，并實(shí)現(xiàn)站內(nèi)信息語(yǔ)義等同，讓站內(nèi)智能裝置接入繼電保護(hù)與故障信息系統(tǒng)自適應(yīng)與自動(dòng)配置。對(duì)于以上接口一定要構(gòu)建相同的數(shù)據(jù)訪問方式與相同的數(shù)據(jù)訪問語(yǔ)義，便于各種運(yùn)用組件開發(fā)與集成，其內(nèi)容包含接口的數(shù)據(jù)訪問形式與交換接口的時(shí)序與形式，為了讓上述信息交換與數(shù)據(jù)服務(wù)方式承載的信息在語(yǔ)義同結(jié)構(gòu)上保持相同，還需對(duì)信息模型語(yǔ)義及結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一處理。

2系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況具有重要的影響，因此需要在多方面和多角度考量的基礎(chǔ)上對(duì)繼電保護(hù)及故障信息系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，本文分別從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

2.1硬件體系

在系統(tǒng)當(dāng)中的硬件體系當(dāng)中，需要科學(xué)分析繼電保護(hù)及故障信息系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及處理位置情況，然后根據(jù)不同的情況以及實(shí)際的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，一般情況下，需要對(duì)三種基本的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行掌握。（1）分層集中結(jié)構(gòu)，其中變電站當(dāng)中的子系統(tǒng)可以利用網(wǎng)絡(luò)的方式和主站系統(tǒng)進(jìn)行全方位的連接，并且在主站系統(tǒng)當(dāng)中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)子站信息數(shù)據(jù)的有效搜集，并將搜集到的資料直接發(fā)送給上層主站，然后上層主站系統(tǒng)對(duì)上報(bào)的數(shù)據(jù)故障信息進(jìn)行智能化處理，并且根據(jù)不同的下層主站系統(tǒng)所需要的需求進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)傳輸。（2）分層分布結(jié)構(gòu)，在該種方式當(dāng)中，子站系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)可以利用網(wǎng)絡(luò)方式和主站系統(tǒng)進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的有效傳輸，并且根據(jù)上級(jí)當(dāng)中的主站系統(tǒng)當(dāng)中所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。系統(tǒng)的功能方面是處于相對(duì)分散的狀態(tài)當(dāng)中，可以給系統(tǒng)提供相對(duì)較大的可靠性。（3）主站分布結(jié)構(gòu)，子站系統(tǒng)依托于網(wǎng)絡(luò)方式實(shí)現(xiàn)和主站系統(tǒng)的連接，因此在同一個(gè)子站系統(tǒng)當(dāng)中就可以對(duì)多個(gè)主站系統(tǒng)進(jìn)行連接。在主站系統(tǒng)當(dāng)中就可以對(duì)電力數(shù)據(jù)進(jìn)行良好的調(diào)度，并且實(shí)現(xiàn)連接。這樣一來，在不同區(qū)域當(dāng)中的主站系統(tǒng)就可以進(jìn)行不同通信網(wǎng)絡(luò)的劃分，對(duì)于子站數(shù)據(jù)進(jìn)行良好的處理，最終在每個(gè)主站當(dāng)中就可以對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

2.2軟件體系

1）軟件開發(fā)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)可以考慮分布式結(jié)構(gòu)，整體系統(tǒng)由不同的分布式系統(tǒng)組成，而分布式系統(tǒng)的組成又包括了獨(dú)立對(duì)象組件，組件位于不同的位置。以此確保在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)任何一臺(tái)設(shè)備都能夠?qū)崿F(xiàn)即插即用，使系統(tǒng)開放性，可維護(hù)性、擴(kuò)展性得以良好體現(xiàn)。2）操作平臺(tái)開發(fā)。為實(shí)現(xiàn)操作平臺(tái)的無關(guān)性，整體系統(tǒng)需要支持不同操作平臺(tái)。而作為獨(dú)立設(shè)計(jì)使用的服務(wù)器，對(duì)象持久化服務(wù)器分布于上層應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器二者之間，通過建立連接，使應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)能夠正常工作，以此來實(shí)現(xiàn)不同類型故障信息匹配及轉(zhuǎn)換。3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性。作為人機(jī)界面框架，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可可擴(kuò)展保證了數(shù)據(jù)操作。一般情況下，結(jié)構(gòu)功能包括面向方式，對(duì)系統(tǒng)圖、地理連線形操作。具備基礎(chǔ)性的窗口操作功能，并且是基于組織對(duì)象關(guān)系。人機(jī)界面友好，工作人員能夠便捷的開展操作。4）事件通知。系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)、故障系統(tǒng)子站采集故障信息，之后對(duì)其進(jìn)行初步處理，將處理結(jié)束后的數(shù)據(jù)傳輸至主站。子站程序自動(dòng)對(duì)故障設(shè)備的相關(guān)信息進(jìn)行采集，并對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成事件信息結(jié)構(gòu)，此類結(jié)構(gòu)是事前已經(jīng)定義的，之后利用事件通知服務(wù)，通過標(biāo)準(zhǔn)接口調(diào)用事件通知服務(wù)接口，將信息傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)，做進(jìn)一步分析。5）二次設(shè)備集合與數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集設(shè)備作為獨(dú)立存在的組件程序，基于接口服務(wù)器而構(gòu)建。其功能主要是對(duì)不同的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)與收集。數(shù)據(jù)采集工作進(jìn)行需要事件服務(wù)器提供一定的支持，之后選擇合適的傳輸方式。采集的信息存儲(chǔ)主要是數(shù)據(jù)庫(kù)完成，并關(guān)聯(lián)到相關(guān)的設(shè)備，形成事件日志。6）設(shè)備對(duì)象在網(wǎng)關(guān)設(shè)置方面，通過對(duì)代理服務(wù)進(jìn)行調(diào)用，將硬件設(shè)備變?yōu)楣δ懿煌膶?duì)象功能對(duì)象在進(jìn)行訪問時(shí)引發(fā)硬件訪問。設(shè)備對(duì)象引用相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)，并將其與設(shè)備相關(guān)記錄關(guān)聯(lián)。對(duì)使用對(duì)象發(fā)行機(jī)制查詢可以利用設(shè)備號(hào)，同時(shí)可以從設(shè)備對(duì)象獲得功能對(duì)象。采用反向操作也可以獲得相應(yīng)的結(jié)果。因此對(duì)設(shè)備當(dāng)前靜態(tài)屬性與狀態(tài)進(jìn)行訪問可以利用設(shè)備完整對(duì)象，而不需要考慮到設(shè)備功能對(duì)象是否存在。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)長(zhǎng)期發(fā)展來講，加強(qiáng)繼電保護(hù)及故障信息系統(tǒng)通信模型分析十分重要，其不但用戶用電滿意度有關(guān)，還同社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益與發(fā)展有莫大力聯(lián)系。為此，相關(guān)部門需給予繼電保護(hù)及故障信息系統(tǒng)通信模型分析工作高度重視，通過行之有效的手段，將其內(nèi)含的作用與價(jià)值全面發(fā)揮出來，為保證我國(guó)國(guó)民生活水平與質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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