臺州電網繼電保護信息管理系統的構建與應用

倪勇

摘 要：該文通過介紹臺州電網繼電保護故障信息管理系統，在功能設計定位為面向臺州地區電網調度中心（簡稱為區調）的集合繼電保護裝置運行狀態監視和裝置管理的電網故障監視及對故障分析于一體的新建信息管理系統。

關鍵詞：繼電保護 故障信息管理系統 故障分析

中圖分類號：TV734.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0185-01

1 臺州電網繼電保護信息管理系統的設想

繼電保護信息管理系統被定位為調度中心自動化系統一個重要組成部分，面向調度中心數據共享和應用集成，總體上是為了提高電網運行管理、電網故障判別的效率，實現繼電保護專業管理自動化和調度的自動化。繼電保護信息管理系統的作用體現為：

（1）為值班調度人員提供及時有效的故障數據，在信息全面準確基礎上，能夠加快值班調度人員對故障的判斷，縮短處理和恢復故障過程。

（2）為繼電保護專業人員提供電網實時工況信息，提高變電站內裝置故障處理的效率，并對保護設備的運行規范管理提供信息依據，以及為電力系統故障分析提供數據支持。

部分作用體現為：

系統在臺州電網正常運行的時侯，能夠監視繼電保護裝置及自動化等二次設備的運行工況，當設備運行出現異常時能夠盡早發現，能夠及時消除缺陷。繼電保護信息管理系統實現對裝置內置的定值實現校對上周期性的自動化，對于各種疏忽而造成保護裝置的定值異常，降低保護裝置運行時由于定值錯誤帶來電網運行上的隱患。

繼電保護信息管理系統在電網正常運行和電網故障時，都能夠采集和處理裝置的運行工況信息，并且能充分利用采集到的電網裝置實時信息，為繼電保護裝置運行和管理更好地服務，同時為電網事故的基本判別和對電力系統內繼電保護裝置的日常檢修提供數據支撐，為分析處理電網故障提供數據支持和基本前置判斷。

系統采集二次設備（俗稱保護裝置）在運行工況主要信息采集上，包含保護裝置的四遙信息，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。采集完成后轉發給主站的工作。系統提供的豐富而規范化的變電站實時信息有助于研究、探索電網故障形成的過程及發生的規律，為發展智能告警、可視化展現、設備狀態檢修技術和精確測距等高級應用提供數據基礎；同時，也為進一步預防故障，減少停電損失提供了豐富真實的資料和信息。

2 臺州電網繼電保護信息管理系統的信息基礎及需求分析

目前隨著臺州電網規模上的逐步擴大，臺州電網系統運行方式在設計上日趨復雜，同時隨之系統內配置的繼電保護及自動化裝置的數量也不斷增加，而如何實現對運行時設備大量的工況信息數據進行采集、歸類、數據傳輸、模型計算及初步分析等步驟，來滿足電網不同人員和部門的功能需求上的不同，系統的功能上設計就起到至關重要的作用。

繼電保護信息管理系統功能主要有以下幾種：收集并分析區域電網中多個變電站配置的繼電保護及安全自動裝置上傳至信息管理系統的各種不同的實時或者非實時運行工況信息，從而滿足區域電力系統不同部門如地縣各級調度、變電所運行、地市公司檢修人員對電網運行所需不同信息的多樣需求，從而實現提高電網穩定運行管理水平。由于對電力系統，各級不同的人員相對來說對繼電保護裝置信息管理系統的需求情況是不同的。

對于變電運行人員、繼電保護維修人員對繼電保護信息管理系統上期望從系統中直接查詢得到保護及自動化等二次裝置的運行工況信息，從而方便的分析電力系統發生各類的故障類型及判斷故障性質，對保護裝置動作行為作出分析，并作為對繼電保護保護裝置正確動作評價的依據和統計考核保護設備管理運行的原始數據依據。而對于電網調度運行人員來說，則期許從繼電保護信息管理系統中查詢到保護及自動化二次裝置的運行狀態、初步識別電力系統發生故障的性質及分析發生系統故障的原因等。

3 臺州電網繼電保護信息管理系統的總體方案

統一建模，多規約支持。系統以IEC 61850的基礎建模，并兼容傳統103模型，需要很好地兼容103和61850規約，提供適應103規約和61850規約的多規約模式。在子站接入量較大的情況下，根據現場實際情況，合理分布子站接入任務，實現負載均衡。

臺州供電公司在總結多年來變電站監控、站內通訊組網、設備規約轉換、電力分析應用等領域實踐經驗的基礎上，按照國際標準和國家標準，在標準化的電力軟件平臺上統一開發出實用性高、可靠性高、安全性高、開放性好、擴展性強的繼電保護信息管理主站系統和繼電保護信息管理子站系統。

系統由基于IEC61850規范的主站、子站構成，錄波器和保護裝置采用分網接入。臺州主站系統由：通信服務器，調度工作站，組成；通訊服務器主要接入全市的保護子站，錄波子站，子站與站內保護裝置采用站內局域網方式進行組網。局內各電壓等級的保護信息子站系統組網，完善繼電保護信息系統主站，使其兼容IEC61850信息的接入，同時為下一步省、地、縣調控一體工作提供數據平臺。

4 繼電保護故障信息管理系統主要成果

本系統采集電網內繼電保護和故障錄波器信息、為電網故障時調度運行快速獲取故障數據，進行故障分析提供了有效手段。通過本系統快速獲取故障數據，可以迅速定位故障性質，為故障的及時處理提供依據，從而減少電網停電時間。本系統的建設為保證電網安全、穩定運行發揮了重要的作用，具有較高的經濟實用價值。

系統提供的豐富而規范化的變電站實時信息有助于研究、探索電網故障形成的過程及發生的規律，為發展智能告警、可視化展現、設備狀態檢修技術和精確測距等高級應用提供數據基礎；同時，也為進一步預防故障，減少停電損失提供了豐富真實的資料和信息。

系統建成后，為變電站調度及運行人員安全、準確、及時地處理電網事故提供信息支持與決策參謀；為各級繼電保護管理及檢修部門及時獲取現場相關保護和錄波信息、分析故障原因提供有力工具；明顯提高了上述各部門工作人員事故處理能力，減少事故后停電時間，并降低勞動強度，提高工作效率。同時，該系統也將成為智能電網的保護信息系統全景數據平臺建設的技術前提，為平臺提供必要的數據信息和技術支撐。

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