電網繼電保護異常應急管理系統研究

摘要：繼電保護故障信息系統的建設，既需要信息搜集保護動作保護和分類管理故障錄波文件，也需要故障發生時及時分析和保護動作行為，最大程度上提高分析和處理故障的能力。文章分析了電網繼電保護異常應急管理系統，希望能夠對此類工作起到借鑒的作用。

關鍵詞：電網繼電保護；異常應急管理系統；保護運作；故障錄波；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM774 文章編號：1009-2374（2016）33-0007-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.004

隨著信息技術的快速發展，在電網電力系統中，廣泛運用著微型繼電保護裝置、故障錄波器裝置，從而強化了數據通信規模。在網絡技術的作用下，將各種信息上傳至調度中，提高電網系統運行的可靠性、安全性，從而保護了人們生命和財產的安全。

1 繼電保護故障系統主要結構和管理模式

1.1 相聯系的三級管理模式

結合實際情況，繼電保護故障系統（以下簡稱為系統）在各網省公司運用的管理形式都有很大的差異，系統配置和組網方案也有很多的不同。通常而言，系統由電網調度中心的主站、電業局分站、發電廠的子站等組成。各個網省企業結合實際電網管理的特征，來明確出系統的組成結構，主站、分站、子站作為系統中三級管理模式，每一級管理模式所承擔的作用都是有差異的。對于一個5OOkV變電站而言，5OOkV部分信息傳輸到主站，220kV以下的部分信息傳輸到各個分站，但也有可能在情況允許的條件下，傳輸到主站。主站結合自身真實狀況，能夠從各個分站調取所需要的信息，將站內信息先傳輸到各分站，保留主站，并從各個分級站調取出信息接口。可以說這種模式雖然實現了多級運輸和管理，但是在實際運行中還是很復雜的。

1.2 獨立的三級管理模式

主站和分站的管理模式是有區別的，其最主要的區別在于子站端內部有向分站、主站上傳輸信息的接口，主站與分站可以結合實際情況，如果在需要的情況下，可以向子站傳送信息。此模式在管理主站信息與分站信息中有區別，但在界定功能上并未有太大的差異。這種模式各站間上送信息很簡單，在實施起來后也很方便。

1.3 二級管理模式

系統通常由兩部分組成，分別是調度端主站和設在廠站端子站。在此系統中，傳輸的信息量以及網絡管理量都在系統的作用下不斷減少，可適用在規模小、范圍小的系統之中。在一些規模很大的系統中，在條件允許的情況下，可以構建起二級管理模式，隨著系統規模日益擴大，再結合具體狀況，選擇是否應用三級管理模式。

2 實現系統組成的要求

2.1 系統的性能要求

在信息獨立保護的基礎上，在數據采集過程中，并不利用遠動系統進行傳輸處理，無論是哪一種類型的型號，還是某一個廠商，都必須根據同一種通信協議的標準實施，保障系統的可擴充性、通用性。為了能夠更好地查詢和修改信息，在系統中各個設備和數據都利用同一個ID，為了對各個調度終端實施進一步管理，可對系統內數據進行共享。

2.2 系統的具體組成

圖1為電網繼電保護故障信息管理系統的系統主站網絡結構圖：

在圖1中可看出，從主站Web服務器向曲調Web服務器進行流動，主站并不需要接受區調的信息。Web服務器應結合實際情況，設置出相應的防火墻，并實施物理隔離。應用工作站遵循調度分析工作站、研究故障工作站、整合優化工作站、運行管理工作站和專業管理工作站各一臺的方法計算，共為5臺。

3 系統模塊以及功能實現

3.1 子站網絡結構

每個變電所都應配置出一臺保護故障信息遠傳系統，在經過通信通道之后，子站將接收的信息傳輸到主站上，主站將信息傳輸至故障保護信息。在信息傳輸過程中，保護故障信息遠傳系統可結合實際情況，有目的、有計劃地進行傳輸，確保將信息傳輸到指定地，并對其進行分析。子站管理系統中包括很多種功能，如數據查詢、備份數據、處理數據、發布信息等，同時還不會影響到故障錄波設施的正常、穩定運行。

3.2 調度端的功能

3.2.1 調度端的基本功能：監控功能、圖像功能、告警管理功能、通信管理功能、運行管理功能、安全管理功能等。

3.2.2 繼電保護專業管理：分析統計、查看報表、管理訂單值等。在發生故障后，調度端具有如下三種功能：（1）根據故障事件發生的先后，依次在調度屏幕上顯示；（2）對錄波數據和設備運行狀況進行綜合分析；（3）系統可以在同一時間段內接受來自于各個子站的信息，調度端子站也能夠訪問各個子站信息，同時訪問各個裝置。

4 繼電保護故障系統工作的經驗和認識

4.1 與遠動系統的聯系

因為采集數據對象信息與處理目標二者的區別，因此保護信息和遠程信息的區別如下：

4.1.1 在處理事故中，保護信息經常會利用到，但在實時控制上卻很少能夠使用到，所以這就對數據的準確性要求很高。在一般情況下，運行管理部門就是保護信息需求部門，所以系統也歸屬于運行管理部門中。

4.1.2 遠動信息大多數情況下都會運用在實時調度服務中，對信息數據的有效性有著很高的要求，但并不要求信息量。

上述分析和研究表明，兩種信息有很大的區別，因此在傳輸中應該用兩個傳輸通道。

4.2 與變電站監控系統的聯系

變電站監控系統通常利用在監控、控制電廠、變電廠的正常和穩定運行，采集系統信息很難滿足分析事故功能的多樣化需求，導致監控系統無法很好地處理每一個保護與錄波數據，因此保護信息系統應單獨設置。但是為了防止系統反復投資，并減少系統維護的任務，應合理配置保護故障信息管理系統和監控系統軟件、硬件資源，在節省費用的基礎上，方便信息的共享。

4.3 設計通信接口

4.3.1 綜合型自動化變電站的實時構建。建立起120kV以上的變電站，可使用新型繼電保護和故障錄波器，為了能夠滿足監控系統獨立組網的需求，新型裝置可提供雙以太網接口。

4.3.2 利用常規型變電站。此變電站保護設備很多都是微機裝置，通信接口和通信協議有差異，結合這一現象，需要先將通信問題解決好，如設備硬件接口形式的轉化。

4.3.3 規范數據處理，為了能夠便于存儲數據、傳輸數據，保護和錄波裝置中的信息，需要根據信息屬性，有目的、有計劃地分類，這樣才能形成統一的、完善的數據格式。

4.4 共享數據

在同一個網絡系統中，分享數據、使用數據都要根據每一個用戶的實際需求，提供出與用戶需求相符的信息服務，并考慮到數據的安全性、靈活性。為了能夠滿足這些要求，建議利用SQL數據庫，結合各個網絡數據的共享，需要最大程度上考慮到各部門對站端數據信息的需求，在減少成本的前提下，進一步提高系統管理質量。

4.5 分析對站端信息的實際需求

站端信息的需求，對采集和設計數據起著很大的影響，所以應先將站端數據的實際需求展示出。

4.5.1 信息可不斷強化系統運行水平。系統能夠減少異常的停運問題，促使設備工作效率得以提高。

4.5.2 在系統事故分析過程中，信息可以為其提供出有效的數據。為了確保運行工作人員能夠在第一時間內掌握電網故障發生狀況，進而準確分析事故原因。

4.5.3 事故處理過程中，信息是處理的關鍵依據。在傳遞電力系統故障信息中，一般都是在廠站值班人監督管理中展開，不能確保信息的精確性、實時性，尤其是重大、復雜的事故，有效的和快速的動作保護信息與錄波數據在處理事故中扮演著重要的角色，可見精確、全面的站短信息在整個系統核心發揮著不可替代的作用。

5 結語

綜上所述，繼電保護異常應急管理系統中包括典型缺陷處理庫、應急處理庫，實現了繼電保護異常后迅速處理事故，強化了緊急缺陷應急處理的工作效率，提高了電網系統的運行水平，可見此系統具有很強的應用價值，應該得到更大范圍、更大規模的使用。

參考文獻

[1] 劉華，白義傳.河南電網繼電保護及故障信息管理系 統建設[J].電力系統自動化，2006，（9）.

[2] 王東光.微機保護裝置的通信系統研究[J].湖南工程 學院學報（自然科學版），2006，（1）.

[3] 鹿啟偉.大屯電網繼電保護運行狀況分析[J].能源與 節能，2012，（10）.

[4] 王大江.電網繼電保護統計分析及運行管理系統的研 究與開發[D].華北電力大學（北京），2009.

作者簡介：古泳康（1989-），男，廣東東莞人，廣東電網有限責任公司東莞供電局助理工程師，研究方向：繼電保護。

（責任編輯：黃銀芳）