淺析電網繼電保護運行及故障信息管理系統

余軍

摘 要：作為電網繼電保護工作者，作者對繼電保護故障信息系統的工作內容有一定了解，這項工作的內容中有收集以及分類整理保護動作報告以及故障錄波文件，除此之外，對保護動作行為也可以精確分析，在這種情況下故障以及信息的應對能力都大大增強，從而，繼電保護裝置的應對逐漸實現現代化，繼電保護工作越來越完善，越來越先進。

關鍵詞：繼電保護；運行管理；管理模式；系統建設

引言

電網用戶日益增多，帶來需求的增大，使得從規模上的擴展不可避免，二十一世紀是計算機的時代，聯網后的電網形成高度的自動化狀態，其中EMS系統的成熟度日益增高，與其相適應的應用、功能等也隨之完善。但是也有不足之處，例如，以微機保護、故障錄波器、安全自動裝置等智能裝置為代表的二次系統自動化管理水平還遠沒有發揮出來。

目前220kV 及以上電壓等級的變電站中， 大多同時運行著許多廠家的微機保護、微機故障錄波器及微機型安全自動裝置等智能裝置。

智能裝置的使用使得故障的排查觀測成為可能，通過智能裝置，使用者能盡最大可能降低事故發生可能性，并能降低停電奉獻，但要注意，由于各個廠家生產的裝置型號差異，裝置在進行連接時也由于不同的規約而有差異，所以使得辨別裝置型號規約，使數據傳遞高效化成為新的問題，它是電網調度服務技術發展遇到的新情況，亟待有新的突破點。

此情況之下，繼電保護故障信息系統出現了，它的適應性較強，對各種廠家、各種類型、各種規約等的微機保護裝置、故障錄波器和其它智能設備的統一接入與集中管理實現資源共享， 實現諸如波形分析、故障測距、專家系統等高級應用功能。

目前國家以及相關省市已經對繼電保護故障信息系統的開發運用已經小有成績，但不可懈怠，應隨時對系統應用中出現的成功案例分析記錄，開發故障解決辦法，放眼未來，為故障信息系統未來發展提供借鑒。

1 系統的主要結構和管理模式

現在我國在繼電保護故障系統的應用并不是全國統一，根據每個省自己的情況，都有各自不同的組網方案以及系統內部裝置設置，規范表現出差異性，通常， 系統由設在電網調度中心的主站、設在超高壓局和直管電廠、電業局的分站及設在變電站、發電廠的子站通過電力系統的通信網絡組成。各個網省公司根據自身電網管理的特點確定系統的具體組成結構， 目前應用的系統主要有以下幾種模式。

1.1 主站/分站/子站三級管理模式

目前故障信息系統中最復雜的一種。在500kV 變電站中， 500 kV 部分的信息直接上送至主站， 220 kV 及以下部分的信息可以上送至各級分站， 也可以上送至主站。主站則根據實際情況， 可以從各級分站調取需要的信息。電壓超過220kv，信息傳遞的方式是由上到達每級分站，同時，各級分站信息是主站控制的。此模式有多個層次，管理更細致，不過，完全實現循環是很龐大的一項工程，所以，也要耐心逐層完成建設，很難一步到位。

1.2 主站/分站獨立的三級管理模式

此模式與前一種模式的區別在于子站端留有向主站、分站上送全部信息的接口， 主站、分站端根據需要選擇子站上送的信息，但分站和主站之間沒有信息的交互。這種模式在主站、分站管理信息的內容上有所差別， 但從功能界定上沒有明顯的區分。這種模式主站、分站、子站的信息流向相對簡單， 因此從實施的難易程度上較前一種模式要容易。

1.3 主站/子站二級管理模式

系統構成有兩部分，一個是主站調度端，另一個是廠站的子站。屬于二級管理模式。此模式在信息量的傳遞上較少，這是由于系統結構不復雜，這對減少網絡運行工作量有一定好處，這種模式在小規模系統中以及在科研階段的工作中應用較廣，或較大規模系統的初期建設時，但只能滿足初期需求，一般，會采用三級管理模式運用到較大規模的工作。

2 系統建設中應注意的問題

系統的應用范圍不斷擴大，建設時并未一帆風順，此時有困難也有經驗的積累，以下總結一些經驗為以后設計方案以及實施工程時作借鑒之用。

第一，系統的管理模式雖然不盡相同，但信息唯一性確定性是一定要保證的，因此廠站子系統的數量只能有一個。

第二，系統建設要注意保證現行裝置運行正常，不可使日常工作受到干擾，子站系統本身具有保護性功能，所以安全性也要提高。

第三，信息采集要考慮到信息共享，無論這個過程與自動化系統是不是分離，所以，工作中要顧及不同生產內容和運行方法的需要，并能夠實現日常對設備管理以及分析故障等工作的需要。

第四，系統運行規模與性能的擴展完善注意結合實際，適當處理與現有系統運行之間的矛盾。

第五，完成方案設計后新的系統建設工作要進行安全性評估并提前處理預發狀況，這就要依靠到電腦病毒防護體系，該系統的合理安全是保證系統軟件進一步工作的必要條件。

第六，系統內的各個時間要核實是否一致，若出現突發情況，可以此為據。

第七，對不符合要求的信息傳遞以及數據格式轉換過程進行規范，務必保證子站信息向主站以及分站的流向的數據合乎要求。

第八，接入子站的保護裝置不論是集中式布置還是分布式布置， 應使用統一的接口方式和規約（如：IEC60870-5-103規約） 接入子站。不能提供這些接口和規約的保護裝置應經過規約轉換裝置轉換后接入子站系統。

第九，對于新接入系統的故障錄波器應提供以太網接口， 提高故障錄波文件傳輸的快速性。

3 系統的發展動向

3.1 安全性

黑客、病毒等因素的存在，使得網絡安全問題十分突出，在這之前，由于應對能力的缺乏和經驗不足，安全性一直是令人尷尬的現實問題，一些安全防護系統尚未完全實用到現實生活中，因此安全防護還需要一定時間。

3.2 信息共享

現在的國內超高壓變電站的存在讓自動化專業和繼電保護工作有了深層次的溝通，同時此項技術本身較為開放，可更好地向故障信息系統提供服務，通常選用分層分布式開展工作。

3.3 傳輸可靠性

故障信息系統主站、分站、子站之間的信息傳輸采用可靠性高、速度快的網絡方式來代替通過MODEM撥號進行信息傳輸的方式已成為大勢所趨， 而且可以利用現有的國家電力數據網絡（SPDnet） 逐步形成完善的調度系統專用數據網絡， 連接各級調度中心和各調度直管的發電廠和變電站。

4 系統發展應采取的策略

力求讓故障信息系統可以盡最大效用發揮在保護電力系統，提供穩定性服務等功能上，系統發展著實要依據下列策略。（1）對國內外技術的發展情況保持高度關注，制定國內應用規范，為國內工作開展做好理論準備。（2）對國際上應用較好的技術經驗進行合理分析借鑒，進而對國內產品進行性能開發，調控價格，檢測安全性，使得國內擁有自主化產權的相關產品。（3）隨著科技進步，系統的功能肯定會更加開放更加標準，隨之也會帶來安全隱患，需有相關方面的關注。（4）通信規約繼續保持“標準化”“通用化”的目標方向，支持通信結構網絡化。（5） 有關保護裝置生產廠家要設計既能與監控系統通信又能與故障信息管理系統通信的成熟的保護通信管理機。（6）運行穩定性，提升對干擾因素的免疫力。

5 結束語

科技發展，是廣大民眾生活水平提高的巨大福音，繼電保護故障信息系統是其中不可缺少的一員。隨著應用的更加廣泛以及工作經驗的提升累積，它在處理故障信息，分析問題方面將表現出越來越強大的能力，這時期網絡的發展發揮了重大作用，為繼電保護管理工作提供有力保障，我們應繼續發揮互聯網等在繼電保護運行方面的作用。

參考文獻

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