繼電保護與故障信息管理的應用與發展分析

寶若曦

摘 要：近年來，隨著我國經濟的迅猛發展，能耗的需求日益增大。社會對供電可靠性的要求越來越高。作為保證電力系統安全、穩定運行的繼電保護系統更是成為電力研究的重中之重。本文主要針對繼電保護與故障信息的應用與未來發展進行淺析和展望。

關鍵詞：繼電保護 故障信息管理 管理信息系統 應用 發展

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（c）-0193-02

1 繼電保護與故障信息管理的現狀

繼電保護及故障信息系統是一個繼電保護運行、管理的技術支持系統，同時又是一個電網故障時的信息支持、輔助分析和決策系統。

早期的繼電保護及故障信息系統主要靠人為力量來完成相關工作。不僅浪費了大量人力物力，還存在著繼電保護的配置和整定比較復雜，運行操作不夠靈活，故障信息處理中對數據信息保存，檢索，再利用都極其困難等缺點。近年來隨著微機型繼電保護自動裝置以及故障錄波器在電網中的普遍使用，電力系統自動化進程逐步加快。但美中不足的是對故障錄波器和微機保護系統運行產生的很多信息缺乏規范合理的系統化管理。我國在對繼電保護信息的掌控和系統故障的分析與管理與其他發達國家相比是相對滯后的。為此，南方電網公司和國家電網公司出臺了有關的文件，對繼電保護系統的建立、實施與考核提出了硬性的要求。

2 繼電保護與故障信息管理系統的價值

2.1 重要性

繼電保護與故障信息管理系統的重要性主要顯現于以下幾點：（1）減輕系統維護人員繁重的工作負擔并有效提高了維護人員的工作效率與質量。（2）提高了處理電力故障的效率，使電力系統更安全、穩定的運行。（3）為往后在日常工作中處理相關突發情況提供有參考價值的有效數據，減輕了系統維護人員的工作負擔并大大提高了維護人員發現并解決問題的能力。

2.2 主要任務

繼電保護與故障信息管理系統的主要任務是對繼電保護所涉及的大量數據與圖表進行查閱和處理。由于管理對象具有多層次、結構多樣復雜等特點且各層保護專業分工精細，這使得數據庫、表種類繁多。同時管理對象幾乎涵蓋所有一、二次設備的參數、運行狀態、統計分析、圖檔管理甚至人事信息等事務管理。所以能充分利用繼電保護和故障信息管理系統中的圖紙管理、文檔管理和定值管理三大管理體系對我們能準確運用數據并提高工作效率起著決定性作用。

3 繼電保護與故障信息管理系統的實現

3.1 信息數據源的來源

繼電保護與故障信息管理系統只有擁有廣泛的數據源才可順利運行。信息來源可大致分為由變電站微機保護裝置經RTU 發送至調度端的實時運行數據、繼電保護管理端（生技部門和繼電保護班組）所存放的設備管理資料、各類試驗記錄和運行制度等信息和其他系統中需要了解繼電保護數據或可以提供繼電保護有關數據和參考資料的數據源接口所提供的信息這三大信息數據來源。

3.2 系統結構

為了在更高水平上滿足選擇性、速度性、靈敏性、可靠性“四性”的要求。系統結構主要由兩部分構成。

（1）廠站端子系統

一個子系統可以通過網絡或載波與多個主站系統進行連接。主要負責信息采集，處理、存儲及轉發；采集的信息包括保護的“四遙”信息，定值信息，定值區信息，保護觸發動作時生成的分散錄播，以及集中錄波器的錄波文件與錄波器定值，有些地區還需要接入行波測距。

（2）調度端主系統

不同區域的系統屬于不同的通信網絡并連接電力調度中心的數據網絡。主要負責通過對子站用網絡、專線傳送來的信息保護動作和錄波報告進行加工、處理、分析、顯示，為調度員事故處理及電網的安全分析、繼電保護動作行為分析提供決策依據；并在此基礎上實現全局范圍的故障診斷、測距、波形分析、歷史查詢、保護動作統計分析。

3.3 系統方法

（1）數據倉庫和方法庫

數據倉庫相比傳統的關系數據庫更加高級同時擁有處理海量數據的功能。數據倉庫更擅長動態存儲、應用程序接口和非結構化數據等方面的處理。數據庫與故障管理的結合，科學合理的建立方法庫使得數據能夠按照一定的方法、規則有效的被處理。為了達到限定客戶的應用范圍并限制其對數據倉庫的查詢和讀、寫操作，維護數據完整性這一目的，我們可以通過設置用戶權限來加以實現。

（2）設立一次設備參數接口

配合一次主接線圖查詢，可作為二次系統的輔助分析數據來源，如電流、電壓、功率因素和高壓設別試驗記錄等。隨后可以通過電子函件和新聞公告板來告知各個部門。

（3）應用軟件開發工具

作為提高信息技術創新的一種主要動力。采用微軟公司系列工具軟件進行開發，在實用性和兼容性上都已經實現了先進性和廣泛性。隨著互聯網的普遍使用上來看，信息資源的利用已成為企業發展的巨大動力。

3.4 系統功能

（1）軟件應用功能

其中包括各類二次信息的查詢、以前定檢試記錄的比較、動作時間和次數的統計、故障與事故等報警事件的指示和響應等。其次，繼電保護班組成員填寫好二次設備試驗的記錄管理、定值單管理、材料管理等相關內容，僅供其他部門共享查詢。但首先要建立以提高軟件本身的應用能力和科學化管理能力為主的“三遙”數據的實時分析處理方法。

（2）二次設備圖形管理系統具備GIS功能

可對二次設備事故、缺陷記錄，各保護裝置運行狀況進行分析，此分析主要由繼電保護技術部門完成，其分析結果可與其他部門共享查詢。此功能支持圖形和數據庫相連并可直接在圖形上查詢參數。

4 系統特點

4.1 具有高可靠性

采用數據倉庫和方法庫，將使得信息管理系統的管理更為集中化。在工作站出現突發狀況時也不會因為影響系統的其他功能而使得系統癱瘓，這大大降低了系統風險，提高了系統的可靠性。且方便工作人員快速的對故障進行處理并減少了工作人員的工作強度和難度。endprint

4.2 具有強實用性

解決了繼電保護中的實際問題，有效地幫助繼電保護技術人員進行系統的分析和相關工作，具有較強的實用性，提高了工作效率。

4.3 具有開放性和先進性

隨著科學發展的不斷進步，該種數據倉庫技術可使得繼電管理系統的數據來源更加廣泛，且具有開放性和先進性。只有讓繼電保護更加的方便快捷，才能擁有宏觀的發展前景。

5 展望

隨著計算機技術、微電子技術、網絡通信技術、信息技術的不斷發展，繼電保護與故障信息處理系統也將越發趨于穩定與可靠。硬件上在運用了強大數據處理的DSP微處理芯片、人工神經元網絡芯片、低功耗可編程復雜邏輯芯片（CPLD）和高集成度專業芯片（ASIC）后，裝置的體積、功耗、可靠性將得到大幅提升。同時在保護原理和動作判據算法等新技術的推動下，保信系統將更加趨于微信化、網絡化、人性化的智能保護方向，這將大幅度降低巡線工作量減少停電時間降低因停電造成的不良損失。同時有效的運用數據倉庫和方法庫來分析故障數據，將對以后的保護定值配置以及安全穩定系統控制策略提供寶貴的決策依據。保信系統為不同地區、不同部門的信息即時共享提供了有效途徑，相信不久的將來我們將通過對歷史數據的研究來達到更好的為電力系統服務的目的。總而言之，電力系統的現代化管理水平將借由保信系統的不斷發展而日新月異，保信系統的未來將不可小覷。

6 結語

在接觸學習了《電力系統繼電保護原理及新技術》這門專業課后我對繼電保護產生了濃厚的興趣。在圖書館翻看查閱了許多相關書籍后，對于繼電保護和故障信息管理有了一些自己的看法，故用時兩個多月寫出此文，談談自己的分析與展望。希望這次的經歷能讓我在以后的學習中更加刻苦努力，爭取在此更上一層樓。

參考文獻

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