繼電保護及故障信息系統通信模型分析

趙巧

摘要：繼電保護設備對于整體電力系統而言意義重大，但是在運行的過程中要實現更高程度對故障進行預測與管理，就需要收集信息對其分析，找出故障發生的規律及其深層次原因，從而采取針對性的解決措施。將繼電保護與故障信息收集有效的結合到一起，系統復雜而要求高，需要考慮到信息采集，傳輸及處理的各個環節，從而確保系統能夠正常發揮其功能，為電力系統穩定提供保證。

關鍵詞：繼電保護;故障信息系統;通信模型分析

中圖分類號：TM77? ? ?文獻標識碼：A

引言

隨著現代化信息技術的不斷提升，電力系統的應用也在逐漸的得到提升，在電力系統的發展過程當中，電力網絡當中的系統自動化水平已經得到了空前的發展和進步。在電力系統的發展當中，其中得信息化、智能化的水平得到了不斷的提升，但是在調度運行的角度方面來說，需要對其電網運行當中存在的異常故障信息做出全方位的分析，最終得到滿足云心調度的管理需求。

1繼電保護及故障信息系統通信模型結構

從繼電保護與故障信息系統結構方面看，系統呈現自然分布特點，讓數據在物理層面處于分部狀態;主站系統不單單需要直連子站所有數據，還需要非直連子站的所有數據，讓數據在邏輯方面存在被集中應用的可能。系統需應用分布式、分層式結構：后者能夠實現簡化系統設計，給系統可維護性、開放性以及可擴展性提供有利條件;而前者能夠切實鑒賞數據儲存的冗余，實現繁雜性就地封閉，進而減少系統整體成本，尤其是維護成本。結合系統要求及特點，此文提出了繼電保護及故障信息系統的分層結構，該結構一共包含三層，其中有通信層、數據層以及使用層。通信層主要應用到通信方式與通信協議屏蔽方面，便于規范信息交換方式;而數據層應用到數據分布特點與數據庫特點屏蔽方面，便于規范數據服務方式;應用層展現了繼電保護與故障信息系統的實際功能，是構建在數據層與通信層以上的。數據層與通信層間利用服務接口對應用數據模型進行交換。在此分層結構實現，需實現系統與系統內部間相互操作的目標，需優化的中心問題時建構信息交換接口與數據服務接口數據模型。一般情況下，具體分為三個接口：1）子站系統通信和站內智能裝置;2）站內主站系統和子站系統的遠程通信;3）主站系統間的通信。4）為智能裝置的對外通信接口，相關標準對此接口的通信信息模型進行了規定，能夠直接使用。在子站層，一般情況下系統的子站只表示為智能裝置信息服務的客戶，對應的子站系統一定滿足不同職能裝置的通信協議。為了將各種裝置通信語義與通信協議的差異性屏蔽掉，需明確代理制度，以滿足站內各種通信協議，并實現站內信息語義等同，讓站內智能裝置接入繼電保護與故障信息系統自適應與自動配置。對于以上接口一定要構建相同的數據訪問方式與相同的數據訪問語義，便于各種運用組件開發與集成，其內容包含接口的數據訪問形式與交換接口的時序與形式，為了讓上述信息交換與數據服務方式承載的信息在語義同結構上保持相同，還需對信息模型語義及結構進行統一處理。

2系統的結構設計研究

系統結構設計的質量對整個電力系統的運行情況具有重要的影響，因此需要在多方面和多角度考量的基礎上對繼電保護及故障信息系統進行設計，本文分別從以下幾個方面進行分析。

2.1硬件體系

在系統當中的硬件體系當中，需要科學分析繼電保護及故障信息系統當中的數據存儲以及處理位置情況，然后根據不同的情況以及實際的應用情況進行分析，一般情況下，需要對三種基本的結構方案進行掌握。（1）分層集中結構，其中變電站當中的子系統可以利用網絡的方式和主站系統進行全方位的連接，并且在主站系統當中可以實現對子站信息數據的有效搜集，并將搜集到的資料直接發送給上層主站，然后上層主站系統對上報的數據故障信息進行智能化處理，并且根據不同的下層主站系統所需要的需求進行有效的數據傳輸。（2）分層分布結構，在該種方式當中，子站系統當中的數據可以利用網絡方式和主站系統進行連接，從而實現對信息數據的有效傳輸，并且根據上級當中的主站系統當中所需要的數據進行發送。系統的功能方面是處于相對分散的狀態當中，可以給系統提供相對較大的可靠性。（3）主站分布結構，子站系統依托于網絡方式實現和主站系統的連接，因此在同一個子站系統當中就可以對多個主站系統進行連接。在主站系統當中就可以對電力數據進行良好的調度，并且實現連接。這樣一來，在不同區域當中的主站系統就可以進行不同通信網絡的劃分，對于子站數據進行良好的處理，最終在每個主站當中就可以對其數據進行網絡服務的方式進行實現。

2.2軟件體系

1）軟件開發結構。結構可以考慮分布式結構，整體系統由不同的分布式系統組成，而分布式系統的組成又包括了獨立對象組件，組件位于不同的位置。以此確保在網絡范圍內任何一臺設備都能夠實現即插即用，使系統開放性，可維護性、擴展性得以良好體現。2）操作平臺開發。為實現操作平臺的無關性，整體系統需要支持不同操作平臺。而作為獨立設計使用的服務器，對象持久化服務器分布于上層應用和數據庫服務器二者之間，通過建立連接，使應用程序與數據庫能夠正常工作，以此來實現不同類型故障信息匹配及轉換。3）系統結構可擴展性。作為人機界面框架，系統結構可可擴展保證了數據操作。一般情況下，結構功能包括面向方式，對系統圖、地理連線形操作。具備基礎性的窗口操作功能，并且是基于組織對象關系。人機界面友好，工作人員能夠便捷的開展操作。4）事件通知。系統發生故障時，繼電保護、故障系統子站采集故障信息，之后對其進行初步處理，將處理結束后的數據傳輸至主站。子站程序自動對故障設備的相關信息進行采集，并對其進行轉化，形成事件信息結構，此類結構是事前已經定義的，之后利用事件通知服務，通過標準接口調用事件通知服務接口，將信息傳輸到主站系統，做進一步分析。5）二次設備集合與數據采集。數據采集設備作為獨立存在的組件程序，基于接口服務器而構建。其功能主要是對不同的數據信息進行存儲與收集。數據采集工作進行需要事件服務器提供一定的支持，之后選擇合適的傳輸方式。采集的信息存儲主要是數據庫完成，并關聯到相關的設備，形成事件日志。6）設備對象在網關設置方面，通過對代理服務進行調用，將硬件設備變為功能不同的對象功能對象在進行訪問時引發硬件訪問。設備對象引用相關的數據存儲于數據庫，并將其與設備相關記錄關聯。對使用對象發行機制查詢可以利用設備號，同時可以從設備對象獲得功能對象。采用反向操作也可以獲得相應的結果。因此對設備當前靜態屬性與狀態進行訪問可以利用設備完整對象，而不需要考慮到設備功能對象是否存在。

結束語

對于現代社會長期發展來講，加強繼電保護及故障信息系統通信模型分析十分重要，其不但用戶用電滿意度有關，還同社會經濟效益與發展有莫大力聯系。為此，相關部門需給予繼電保護及故障信息系統通信模型分析工作高度重視，通過行之有效的手段，將其內含的作用與價值全面發揮出來，為保證我國國民生活水平與質量奠定堅實基礎。

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