探索通信接口在電力繼電保護上的應用

王登族　李詩宇　王聰慧　王丹彤　李中堅　劉洵

摘 要：電力行業作為壟斷行業得到了非常快速的發展，在發展的過程中一些問題也漸漸的暴露了出來。比如說電力的繼電保護方面還存在著一些不足，但是如果將通信接口工序引入進去將提高繼電保護水平。本文將主要探索通信接口在電力繼電保護上的應用，希望能夠給相關電力企業一些幫助。

關鍵詞：通信接口；電力繼電保護；應用

隨著當前電力事業的快速發展，發電、輸電以及配電等工作均離不開電力通信網路的支持。為了給社會以及群眾提供安全用電，就要把通信接口運用到電力繼電保護中。通過利用通信接口，可以實現對電網運營狀況的監管，并給其提供技術上的支持。通信接口自身具備的平穩性以及安全性也有利于電網的安全運營。本文將重點闡述和分析通信接口在電力繼電保護上的應用。

1通信接口和繼電保護概述

1.1通信接口

所謂的通信接口，主要指中央處理器與標準通信設施之間存在的接口，其中包含了RS232接口。針對此接口來說，計算機主機箱存在九芯插座，并且還具備“|O|O|”標識。通常情況下，機箱數量為2個，新機箱數量僅為1個，而筆記本電腦則不具備機箱。諸多工業設施中，主要把其當作標準通信接口。通信方式和內容通常附屬在相關設備的應用說明中[1]。

1.2繼電保護

當電力系統中的部分電力元件，例如發電設施以及線路等，出現不同程度的故障，將會給電力系統正常運營帶來威脅。能夠第一時間將故障傳送給相關部門和人員，或者直接向控制段線路發生跳閘命令，減少故障因素給電力設施帶來的影響，達到自動化操作的設施就是繼電保護裝置。

2繼電保護不穩定性因素

2.1硬件因素

硬件設施作為推動電力系統繼電保護裝置順利運營的客觀環境，其出現故障會使得繼電保護不穩定情況的產生，這就要求從裝置接口、通道以及通信等設施進行全面探究。繼電保護裝置的關鍵性部件就是保護系統原件，一旦發生裝置故障，其可以將第一時間將被保護元件進行隔離保護，保證其他元件能夠順利運作。該裝置系統一般由四部分組成，其中包含了中央處理器、數字模版、模擬量模版以及電源。輔助裝置作為促進繼電保護系統順利運營的重要條件，當前普遍應用的輔助裝置主要包含了交流電壓切換箱、繼電箱等，將輔助裝置運用到其中，能夠給繼電保護工作的運營提供穩定的環境。繼電器箱一般劃分為兩種，一種是分相操作繼電器箱，另一種是三相操作繼電器箱。在真實的工作運營中，使得繼電保護裝置發生故障的原因有很多，包含二次回路絕緣現象、產源故障現象等。針對二次回路絕緣現象來說，主要存在的故障為裝置老化，而裝置結構以及通道也會給繼電保護運營帶來直接影響。例如，光纖通信接口或者保護收發信機等裝置存在通信中斷現象，進而給電力系統繼電保護工作的順利落實帶來約制。

2.2軟件因素

隨著科學技術的全面發展，我國電力企業開始將計算機體系運用到其中，再加上各項電力系統軟件設施的大力研發，使得我國電力系統繼電保護裝置體系逐漸完善和優化，進而給繼電保護科學化和自動化的工作需求提供了保障，促進了繼電保護系統的全面運營。軟件裝置在研發時，如果設計方面存在問題，將會給繼電保護系統的安全運營帶來不利影響。在繼電器保護環節，不管是控制系統軟件失誤，抑或繼電保護裝置設計不合理，都會給繼電器保護失誤現象產生創造條件，進而給繼電器保護工作造成阻礙。在進行系統保護時，假設無法對系統軟件要求有全面的了解和掌握，就會引發軟件設計編碼或者設計流程不精準等現象，進而影響繼電保護裝置的順利運轉[2]。

2.3人為因素

從整體來看，當前我國還沒有構建完善的電力系統繼電保護流程和標準，也沒有全面實現電網運營的智能化和信息化，在部分裝置安裝以及維護過程中依然采用人工處理方式。通過實踐情況來看，我國繼電保護工作人員的綜合素養有待提升，部分工作人員的技術能力偏低，無法對某些問題進行全面處理。例如，在進行相關設施安裝時，沒有結合相關流程和標準進行操作，使得部分裝置連接存在問題，進而影響繼電保護裝置的順利運轉。

3通信接口在電力繼電保護上的應用對策

3.1通信接口與專用光纖保護裝置

專用的光纖保護通道僅應用特定的纖芯，并且保護接口方式有兩種：一種是保護裝置和配置光纖借口進行直接銜接，并且和線路光纖進行銜接，中間不需要安裝接口轉換設施；另一種是讓保護裝置和傳送保護數據接口裝置進行直接銜接，之后保護數據借助保護接口裝置和線路光纜進行銜接。這兩種保護方式涉及的相關裝置，其接口數據傳送效率通常為2M或者64K。

3.2通信接口與復用通道保護

3.2.1接口形式

復用保護通道的銜接方式煩瑣，并且涉及的種類繁多，但是不管應用哪種接口方式，其保護接口傳送效率一般不會低于2M。通常情況下，保護裝置以及通信裝置在鏈接過程中需要同一個保護接口裝置MUX進行銜接，并且MUX裝置主要分為兩種：一個是2M速率的接口裝置，另一個是64K速率的接口裝置。對于這兩種保護接口裝置在和通信裝置進行銜接時，銜接方式也分為兩種：一是借助通信數據配線架接口實現和光傳送裝置的銜接，之后把保護數據借助光傳送裝置實現傳送；二是借助通信音頻線架接口和PCM裝置進行銜接，之后把PCM裝置和光傳輸裝置進行銜接，最后借助光傳送裝置來實現相關數據的傳遞。此外，還可以把光電轉換裝置融入保護裝置中[3]。而所謂的光電轉換裝置，主要是指通過光生伏打效應把太陽能轉變成電能的裝置。利用該裝置，在實施通信保護的過程中，可以有效減少能源的消耗，并且利用一些新的環保性能源，減少對生態環境的影響，提升通信質量。

3.2.2通道需求

因為復用保護通道設計的中間環節數量繁多，并且時延相對較長，引發故障的概率比較大。所以，在開展保護聯調工作之前，應該安排專業的工作人員來實現通常檢測，在保證通道可以順利應用的基礎上，將其交由保護專業工作人員，之后由其對兩端電纜銜接位置進行檢測，例如音頻配架線接口銜接是否緊實，數字通信接口是否存在銜接不穩定等情況，之后借助誤碼儀來對通道進行檢測，通常檢測時間應該不少于60分鐘，直到各項檢測結果都滿足相關要求之后，才能安全相應的工作人員來開展保護裝置的聯調工作。

4束語

綜上所述，通信接口在電力繼電保護方面發揮著重要的作用，能夠提高電力輸送的穩定性及可靠性，值得推廣和借鑒。在電力企業的發展中要充分的意識到通信接口的重要作用，讓它的價值最大可能的發揮出來。

參考文獻：

[1]張慶偉.王陽.電力系統繼電保護不穩定所產生的原因及解決措施[J].術研究.2017（01）：11-13

[2]電力系統中繼電保護二次回路的維護與檢修[J].術研究.2017（03）：248-249

[3]電力系統繼電保護運行維護策略與方法[J].新技術企業.2017（07：261-262