繼電保護與故障信息管理系統的結構功能及其實現

郭鴻毅 曲 驊 湯曉暉

（廣東電網有限責任公司中山供電局，廣東 中山 528400）

一、繼電保護與故障信息管理系統

隨著近些年我國政府開始加大電力設施建設速度，各地區電網裝機容量也在快速增長，電網規模也在逐漸擴大，電壓等級正在不斷提高，輸電容量也在持續上升，這也就必須提升電力自動化水平，以增強電網運行的可靠性與提高供電企業效益。隨著對電網可靠性要求越來越高，各種微機保護措施、自動裝置措施、故障檢測措施都被應用到電網建設中去，但是隨著電網容量的不斷增加和擴建，對于各項裝置不僅要在速動性、靈敏性、選擇性、可靠性上滿足其要求，還要進一步實現自動監測和節能降耗等要求，所以供電企業針對這些因素創建了PFIMS管理系統，建立PFIMS系統需要經過幾個方面的試驗和努力才可以投入使用，這幾個方面主要是：

1 對于PFIMS系統中所出現的電力保護設備首先要做的就是實現其微機化、網絡化和通信智能化，在整個系統建設中對于電力設備的選擇要格外注意，所有設備必須是微機保護設備或綜合自動化設備，要具備強大的通信功能，只有這樣才能滿足PFIMS系統所需要的基礎條件。

2 在PFIMS系統建設過程中還要滿足其技術支撐，對這個系統進行技術支撐的軟件就是數據采集與監控系統、能量管理系統、管理信息系統等多個系統。

3 電力企業管理水平與人員素質的提高，對建立PFIMS系統提出了迫切需求。

4 基礎通信設施的完善提高，為PFIMS提供了高速、可靠、便捷的通信手段，這也是基礎通信設施比較普遍應用的地方，當電網運行過程中出現故障時，通訊信號就會傳輸到調度中心，從而實現報警功能。

二、PFIMS系統的主要結構組成

PFIMS系統主要分為精簡指令集計算結構、復雜指令集計算結構，根據系統規模進行選擇，在這個過程中支持操作系統、數據庫系統可以根據硬件平臺、軟件預算、應用習慣等任意選擇組合，尤其是系統通信技術軟件從根本上解決了自動化信息的孤島問題，在這個過程中系統可以獲知更多的設備信息和故障信息，同時也可以為專業維護人員提供更多理論信息。

三、PFIMS系統的主要應用功能

1 設備基本信息管理模塊。通常所說的設備基本信息管理模塊主要是對一次設備和二次設備進行基本信息的收集與記錄，這些基本信息主要包括設備的名稱、設備型號、生產廠家、電壓等級、安裝位置以及設備出廠日期、設備的參數等級、設備的檢修情況等，同時還可以根據客戶要求對其基本信息進行擴充。

2 設備運行信息管理模塊。設備運行信息管理模塊主要是指主要管理設備投退信息、保護缺陷處理信息、保護檢修信息，這些運行信息都具備記錄、查詢、統計和報警的功能。

3 錄波數據分析模塊。錄波數據分析模塊主要是對PFIMS系統運行過程中各個設備結構所產生的運行波形進行記錄分析，主要包括分析瞬時功率波形，頻率波形等多種波形，并且會對這些設備運行波形進行記錄和顯示。

4 故障定位模塊。通常所說的故障定位模塊主要針對的是PFIMS系統中設備運行過程中出現故障時，故障定位模塊可以根據自身收集到的故障信息對故障點進行分析定位，從而在最快的時間內對故障點進行檢查并維修。

5 裝置動作行為分析模塊。裝置動作行為分析模塊主要功能就是可以對PFIMS系統的設備動作進行正確分析，在設備動作存在問題時可以進行報警。

6 短路計算模塊。（1）對PFIMS系統中的故障進行簡單的計算，同時還可以將短路故障的電阻進行隨意設置，在功能上極大地方便了計算方式。（2）由于PFIMS系統中的故障問題都是隨機的，不會單獨出現在某一條線路上，這就需要對不同線路上的故障點進行計算，而這一功能出現就解決了這一問題，可以在不同線路上記錄多個故障點。（3）特殊網絡結構的故障計算，有很多特殊網絡結構的故障缺乏計算方法和經驗，這一功能模塊的出現為特殊網絡結構的故障計算奠定了基礎。（4）直流系統故障計算，計算模型采用兩端交流系統簡單等值。（5）與元件保護整定計算相關的故障計算。（6）短路計算曲線計算。（7）電網故障計算。（8）多選擇性的故障計算輸出結果自定義功能，可根據需要定義輸出量，輸出結果簡單明了。

7 整定計算模塊。整定計算模塊的主要任務其實就是將計算機中的數據進行自動整定，這個過程中較之人為數據整定要快得多，而且也避免了出現故障的機率，能夠更為快速、高效地完成整定任務。

8 定值校核模塊。定值校核模塊的出現在很大程度上解決了PFIMS系統的缺陷，在整定計算模塊對該系統進行整定后，各項設備故障參數都處于一種特定的運行方式，在就需要系統靈敏度和選擇性的準確，定值校核模塊的存在就可以將這些數據參數進行準確的判斷，并且在最快的時間內將設備參數數據進行準確分類，然后還可以對數據參數進行實時監測，為相關整定人員減輕了工作壓力，提升了工作效率和準確性。

9 圖檔管理模塊。（1）PFIMS系統中的各項數據信息十分繁瑣，進行查找參數時十分困難，而圖檔管理模塊解決了這一問題，只要在查詢功能處輸入關鍵詞組，就可以獲得所需數據。（2）自動識別圖檔資料格式，調用相應顯示插件直接在瀏覽器中顯示和編輯。（3）在數據資料查詢到以后還會保留瀏覽記錄，這樣就可以方便日后的檢驗工作，也可以打印成檔，方便保存。

10 子站數據管理模塊。子站數據管理模塊在PFIMS系統中并不是單獨存在的，是以多種方式收集到數據信息，然后通過斷點續傳的方式實現其功能。（1）電網出現故障時系統會自動發出報警信號，在這時系統平臺上就會自動出現畫面或者語音，同時還會對故障點進行分析，將故障信息反饋到系統平臺上。（2）數據內容就會自動保存到系統文件夾內，然后設備運行狀態也會自動調整，并且以圖形的方式顯示。

結語

隨著時代發展的需要，科學技術水平也要時刻創新，這時更大覆蓋范圍的電網，更大裝機容量的電網就會出現，在新型電網中對于繼電保護裝置和故障信息管理系統的技術也在不斷發展，所以PFIMS系統在電力體制改革大潮中起到十分重要的作用，并在應用中不斷完善。

[1]DL400-91，繼電保護和安全自動裝置技術規程[S].

[2]DL/T587-1996，微機繼電保護裝置運行管理規程[S].