330?kV香水變繼電保護及故障信息管理子站淺議

翟小勃

摘 要：青海西部水電有限公司所屬的330 KV香水變電站一期綜自系統由深圳華力特電氣股份有限公司提供，綜合自動化系統實現對330 KV一次及二次設備的保護、監視、測量、控制、記錄、報警、信號等功能。繼電保護及故障信息管理系統由主站系統和子站系統組成，本文主要就330 KV香水變電站綜自系統實際情況進行分析，對繼電保護及故障信息管理系統子站的應用簡述一下。

關鍵詞：繼電保護；故障信息管理系統；子站；保護

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-0-04

1 系統結構概述

330 kV香水變電站本期為雙母線接線，終期為雙母雙分段接線，本期兩回電源進線接至II、IV母，出線（四回整流變、兩回動力變）在I、III母，預留兩回電源進線（本期未配置斷路器僅配置母線側隔離開關）在I、III母，出線六回整流變、一回動力變；（本期未配置斷路器僅配置母線側隔離開關）在II、IV母，兩臺分段斷路器本期均未配置，僅配置了母線側隔離開關。

本期工程配置4套ZHSZB-119600 kVA/330 kV有載調壓整流變壓器，2臺SZ10-40000 kVA /330 kV動力變壓器，系統接線圖見下圖一。

按照“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”的基本原則，配置變電站二次安全防護設備。

330 kV香水變接入的不同廠家保護設備種類較多，330 kV電源線路保護配置南瑞繼保的RCS-931BM光纖分相電流差動保護裝置、北京四方繼保的CSC-103C光纖分相電流差動保護裝置，遠方跳閘保護配置南瑞繼保的RCS-925A保護裝置、北京四方繼保的CSC-125A保護裝置，斷路器輔助保護配置南瑞繼保的RCS-923A斷路器保護裝置；330 kV母線保護配置南瑞繼保的RCS-915AS保護裝置、北京四方繼保的CSC-150A/G；電源進線及饋出線故障錄波配置深圳索圖科技的ST-502型線路故障錄波裝置；母聯保護配置SEL551、MICOMP122保護裝置；整流變調變配置SEL351A、MICOMP127保護裝置，整流變配置SEL501-2、MICOMP122保護裝置，整流變濾波裝置配置SEL-751保護裝置，動力變配置SEL387E、 MICOMP632保護裝置。

330 kV香水變系統采用分層分布式結構，系統的縱向結構分為主控層和通訊管理層、現場控制層三層結構，層間傳輸介質屏蔽雙絞線和光纖。

主控層：330 kV系統主要以上層網絡的多臺計算機為核心，負責所有各類數據的采集、分析、處理、命令的發布、數據庫的建立及管理、并提供用戶各類人機界面、數據報表。其中2臺 數據服務器組屏安裝，完成系統的數據保存、管理功能（互為備用）；2臺監控主機實現系統監控、操作功能，且該二臺計算機具有完全相同的功能，任何一臺主機故障，不需要雙機切換，不影響系統的正常運行；另外1臺作為工程師工作站，完成監視、修改保護定值，保護錄波數據處理，在線調試等功能；

10 kV系統主要以上層網絡的多臺工業用計算機為核心，負責所有各類數據的采集、分析、處理、命令的發布、數據庫的建立及管理、并提供用戶各類人機界面、數據報表。其中2臺計算機實現系統監控、操作功能，且該二臺計算機具有完全相同的功能，任何一臺微機故障，不需要雙機切換，不影響系統的正常運行；另外1臺作為工程師工作站，完成監視、修改保護定值，保護錄波數據處理，在線調試等功能。

通訊管理層：系統以多臺智能通訊管理機為核心，通過屏蔽雙絞線或光纖將微機繼電保護裝置、監控裝置、PLC、電能表、保護及錄波信息管理子站、遠動設備、五防系統、等IED智能裝置與主控層監控主機以數字通訊方式連接起來。實現數據的統一管理、監控；多臺通訊管理器具有完全相同的功能。

現場控制層：由微機繼電保護裝置、智能監控裝置和其他設備的控制器、IED智能裝置等組成，負責電氣設備的各類保護、現場遙信、遙測數據的采集、遙控命令的執行，并通過通訊接口執行數據的處理及傳送。

考慮到接入的不同廠家保護設備種類繁多，不同類型的保護裝置都采用不同的規約，為了實現規約的統一化和標準化，通訊規約采用標準的IEC60870-5-103規約，各廠家的保護裝置都通過自己的規約轉換器與子站的保護通信管理機通信，大大降低接口的復雜程度，維護更加容易。10KV系統為避免在故障狀態下的信息堵塞，保護監控裝置與通訊管理機的連接采用直接通訊的方案，不通過第三方實現規約轉換。

330 kV香水變繼電保護系統通信網絡結構圖如下圖二：

2 繼電保護及故障信息管理子站系統功能特點

為了進一步加強電網運行管理，及時提供電網事故全過程情況，縮短事故影響時間，加快事故分析過程，青海電網保護及故障信息管理系統已建成投入運行，根據電網要求330 KV香水變電站需建設保護信息管理子站并接入主站系統。

由于建設子站系統尚沒有統一的標準可循，只能根據國網公司Q/GDW273-2009《繼電保護故障信息處理系統技術規范》有關要求，站內的各類保護裝置，主變、線路故障錄波器均需接入保信子站，保信子站系統配置包括站控層和間隔層的設備。子站主機應采用安全的嵌入式操作系統、裝置化結構。在安全分區上屬于非控制區，當與控制區各應用系統之間網絡互聯應加裝防火墻，實施邏輯隔離措施。傳輸采用電力數據網

通道。

根據其本身特點設計開發專門的數據類型和應用功能，弱化了部分實時功能，沒有完全照搬變電站監控系統 （SCADA/EMS）的功能和技術指標要求。保信子站系統畢竟不是實時數據采集系統，沒必要對響應時間、數據模型種類、輔助計算處理能力等提出過高要求。

保信子站按雙機配置，采用互為熱備用工作方式，雙機都能獨立執行各項功能，當一臺工作站故障時，系統實現雙機無縫自動切換，由另一臺工作站執行全部功能，并保證切換時數據不丟失，并同時向各級調度和操作員站發送切換報警信息。

由于監控系統和故障信息管理子站系統都是同一公司的產品，在系統設計時就考慮到了兩個系統處于同一網段中的網絡安全問題，從而有效避免了兩個系統的互相影響，可以保證保護和故障錄波器的安全可靠運行，同時采用雙網結構也提高了系統的可靠性，信息共享也容易實現，根據這種情況，330 kV香水變系統采用了并行主站模式。

330 kV香水變故障保護信息管理子站系統結構圖圖3。

3 結語

330 KV香水變電站繼電保護及故障信息管理系統子站建成及投入使用以來，運行正常。通過數據網子站端的繼電保護信息、故障錄波等信息數據上傳到了主站，完成數據的檢測、記錄、暫存，實現保護信息綜合分析、處理等功能，滿足了用戶的需求。

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