臺(tái)州電網(wǎng)繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用

倪勇

摘 要：該文通過介紹臺(tái)州電網(wǎng)繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)，在功能設(shè)計(jì)定位為面向臺(tái)州地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度中心（簡稱為區(qū)調(diào)）的集合繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視和裝置管理的電網(wǎng)故障監(jiān)視及對故障分析于一體的新建信息管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù) 故障信息管理系統(tǒng) 故障分析

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

1 臺(tái)州電網(wǎng)繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)的設(shè)想

繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)被定位為調(diào)度中心自動(dòng)化系統(tǒng)一個(gè)重要組成部分，面向調(diào)度中心數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用集成，總體上是為了提高電網(wǎng)運(yùn)行管理、電網(wǎng)故障判別的效率，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)專業(yè)管理自動(dòng)化和調(diào)度的自動(dòng)化。繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)的作用體現(xiàn)為：

（1）為值班調(diào)度人員提供及時(shí)有效的故障數(shù)據(jù)，在信息全面準(zhǔn)確基礎(chǔ)上，能夠加快值班調(diào)度人員對故障的判斷，縮短處理和恢復(fù)故障過程。

（2）為繼電保護(hù)專業(yè)人員提供電網(wǎng)實(shí)時(shí)工況信息，提高變電站內(nèi)裝置故障處理的效率，并對保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行規(guī)范管理提供信息依據(jù)，以及為電力系統(tǒng)故障分析提供數(shù)據(jù)支持。

部分作用體現(xiàn)為：

系統(tǒng)在臺(tái)州電網(wǎng)正常運(yùn)行的時(shí)侯，能夠監(jiān)視繼電保護(hù)裝置及自動(dòng)化等二次設(shè)備的運(yùn)行工況，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)能夠盡早發(fā)現(xiàn)，能夠及時(shí)消除缺陷。繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對裝置內(nèi)置的定值實(shí)現(xiàn)校對上周期性的自動(dòng)化，對于各種疏忽而造成保護(hù)裝置的定值異常，降低保護(hù)裝置運(yùn)行時(shí)由于定值錯(cuò)誤帶來電網(wǎng)運(yùn)行上的隱患。

繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)在電網(wǎng)正常運(yùn)行和電網(wǎng)故障時(shí)，都能夠采集和處理裝置的運(yùn)行工況信息，并且能充分利用采集到的電網(wǎng)裝置實(shí)時(shí)信息，為繼電保護(hù)裝置運(yùn)行和管理更好地服務(wù)，同時(shí)為電網(wǎng)事故的基本判別和對電力系統(tǒng)內(nèi)繼電保護(hù)裝置的日常檢修提供數(shù)據(jù)支撐，為分析處理電網(wǎng)故障提供數(shù)據(jù)支持和基本前置判斷。

系統(tǒng)采集二次設(shè)備（俗稱保護(hù)裝置）在運(yùn)行工況主要信息采集上，包含保護(hù)裝置的四遙信息，定值信息，定值區(qū)信息，保護(hù)觸發(fā)動(dòng)作時(shí)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(qū)還需要接入行波測距。采集完成后轉(zhuǎn)發(fā)給主站的工作。系統(tǒng)提供的豐富而規(guī)范化的變電站實(shí)時(shí)信息有助于研究、探索電網(wǎng)故障形成的過程及發(fā)生的規(guī)律，為發(fā)展智能告警、可視化展現(xiàn)、設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)和精確測距等高級應(yīng)用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；同時(shí)，也為進(jìn)一步預(yù)防故障，減少停電損失提供了豐富真實(shí)的資料和信息。

2 臺(tái)州電網(wǎng)繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)的信息基礎(chǔ)及需求分析

目前隨著臺(tái)州電網(wǎng)規(guī)模上的逐步擴(kuò)大，臺(tái)州電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行方式在設(shè)計(jì)上日趨復(fù)雜，同時(shí)隨之系統(tǒng)內(nèi)配置的繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置的數(shù)量也不斷增加，而如何實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行時(shí)設(shè)備大量的工況信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、歸類、數(shù)據(jù)傳輸、模型計(jì)算及初步分析等步驟，來滿足電網(wǎng)不同人員和部門的功能需求上的不同，系統(tǒng)的功能上設(shè)計(jì)就起到至關(guān)重要的作用。

繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)功能主要有以下幾種：收集并分析區(qū)域電網(wǎng)中多個(gè)變電站配置的繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置上傳至信息管理系統(tǒng)的各種不同的實(shí)時(shí)或者非實(shí)時(shí)運(yùn)行工況信息，從而滿足區(qū)域電力系統(tǒng)不同部門如地縣各級調(diào)度、變電所運(yùn)行、地市公司檢修人員對電網(wǎng)運(yùn)行所需不同信息的多樣需求，從而實(shí)現(xiàn)提高電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行管理水平。由于對電力系統(tǒng)，各級不同的人員相對來說對繼電保護(hù)裝置信息管理系統(tǒng)的需求情況是不同的。

對于變電運(yùn)行人員、繼電保護(hù)維修人員對繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)上期望從系統(tǒng)中直接查詢得到保護(hù)及自動(dòng)化等二次裝置的運(yùn)行工況信息，從而方便的分析電力系統(tǒng)發(fā)生各類的故障類型及判斷故障性質(zhì)，對保護(hù)裝置動(dòng)作行為作出分析，并作為對繼電保護(hù)保護(hù)裝置正確動(dòng)作評價(jià)的依據(jù)和統(tǒng)計(jì)考核保護(hù)設(shè)備管理運(yùn)行的原始數(shù)據(jù)依據(jù)。而對于電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行人員來說，則期許從繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)中查詢到保護(hù)及自動(dòng)化二次裝置的運(yùn)行狀態(tài)、初步識別電力系統(tǒng)發(fā)生故障的性質(zhì)及分析發(fā)生系統(tǒng)故障的原因等。

3 臺(tái)州電網(wǎng)繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)的總體方案

統(tǒng)一建模，多規(guī)約支持。系統(tǒng)以IEC 61850的基礎(chǔ)建模，并兼容傳統(tǒng)103模型，需要很好地兼容103和61850規(guī)約，提供適應(yīng)103規(guī)約和61850規(guī)約的多規(guī)約模式。在子站接入量較大的情況下，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，合理分布子站接入任務(wù)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。

臺(tái)州供電公司在總結(jié)多年來變電站監(jiān)控、站內(nèi)通訊組網(wǎng)、設(shè)備規(guī)約轉(zhuǎn)換、電力分析應(yīng)用等領(lǐng)域?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，按照國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)化的電力軟件平臺(tái)上統(tǒng)一開發(fā)出實(shí)用性高、可靠性高、安全性高、開放性好、擴(kuò)展性強(qiáng)的繼電保護(hù)信息管理主站系統(tǒng)和繼電保護(hù)信息管理子站系統(tǒng)。

系統(tǒng)由基于IEC61850規(guī)范的主站、子站構(gòu)成，錄波器和保護(hù)裝置采用分網(wǎng)接入。臺(tái)州主站系統(tǒng)由：通信服務(wù)器，調(diào)度工作站，組成；通訊服務(wù)器主要接入全市的保護(hù)子站，錄波子站，子站與站內(nèi)保護(hù)裝置采用站內(nèi)局域網(wǎng)方式進(jìn)行組網(wǎng)。局內(nèi)各電壓等級的保護(hù)信息子站系統(tǒng)組網(wǎng)，完善繼電保護(hù)信息系統(tǒng)主站，使其兼容IEC61850信息的接入，同時(shí)為下一步省、地、縣調(diào)控一體工作提供數(shù)據(jù)平臺(tái)。

4 繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)主要成果

本系統(tǒng)采集電網(wǎng)內(nèi)繼電保護(hù)和故障錄波器信息、為電網(wǎng)故障時(shí)調(diào)度運(yùn)行快速獲取故障數(shù)據(jù)，進(jìn)行故障分析提供了有效手段。通過本系統(tǒng)快速獲取故障數(shù)據(jù)，可以迅速定位故障性質(zhì)，為故障的及時(shí)處理提供依據(jù)，從而減少電網(wǎng)停電時(shí)間。本系統(tǒng)的建設(shè)為保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了重要的作用，具有較高的經(jīng)濟(jì)實(shí)用價(jià)值。

系統(tǒng)提供的豐富而規(guī)范化的變電站實(shí)時(shí)信息有助于研究、探索電網(wǎng)故障形成的過程及發(fā)生的規(guī)律，為發(fā)展智能告警、可視化展現(xiàn)、設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)和精確測距等高級應(yīng)用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；同時(shí)，也為進(jìn)一步預(yù)防故障，減少停電損失提供了豐富真實(shí)的資料和信息。

系統(tǒng)建成后，為變電站調(diào)度及運(yùn)行人員安全、準(zhǔn)確、及時(shí)地處理電網(wǎng)事故提供信息支持與決策參謀；為各級繼電保護(hù)管理及檢修部門及時(shí)獲取現(xiàn)場相關(guān)保護(hù)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(shí)間，并降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。同時(shí)，該系統(tǒng)也將成為智能電網(wǎng)的保護(hù)信息系統(tǒng)全景數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)的技術(shù)前提，為平臺(tái)提供必要的數(shù)據(jù)信息和技術(shù)支撐。

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