數(shù)據(jù)源端維護(hù)技術(shù)在繼電保護(hù)信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

朱振環(huán)

摘 要：在繼電保護(hù)信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)源端維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，能夠確保基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性和完整性，從而保證電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性。而提高數(shù)據(jù)源端維護(hù)的效率，則是用戶們始終不變的需求。因此本文對繼電保護(hù)信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)源端維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究，分析了數(shù)據(jù)源端維護(hù)技術(shù)的作用和流程，從而詳細(xì)闡述了繼電保護(hù)信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)源端維護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);數(shù)據(jù)源端維護(hù);技術(shù)應(yīng)用

一、電力繼電保護(hù)信息系統(tǒng)中常見的問題分析

隨著社會的不斷發(fā)展，人們對電力資源的需求越來越高，電力相關(guān)部門面對電量的急劇增加以及電荷的嚴(yán)重負(fù)載等問題上，必須做好電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)工作，對電力設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況明確了解，降低設(shè)備發(fā)生故障的概率，最終確保電力系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行。但是實(shí)際中，電力繼電保護(hù)系統(tǒng)中仍舊存在著一些問題，對其正常的運(yùn)行產(chǎn)生影響，下面就對存在的幾個問題展開簡單的分析：

1、不運(yùn)行或不復(fù)位。繼電保護(hù)如果出現(xiàn)不能正常工作的現(xiàn)象，通常表現(xiàn)在以下兩個方面：一方面是繼電器不運(yùn)行，另一方面是繼電器不復(fù)位。如果繼電器出現(xiàn)故障，其保護(hù)功能無法有效執(zhí)行，將會導(dǎo)致整個繼電系統(tǒng)都無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時嚴(yán)重威脅生產(chǎn)安全。因此，維修工人必須加強(qiáng)對繼電保護(hù)裝置的重視程度，及時快速的查找故障發(fā)生地位，分析問題產(chǎn)生的原因。首先應(yīng)從電壓方面著手，檢測電壓是否具有波動，明確繼電器是否具有電壓，以及電壓值與額定值是否相符，如果均無問題，認(rèn)真檢查繼電器接觸。如果繼電器發(fā)生不復(fù)位現(xiàn)象，需要檢測繼電器的輸人電壓，確認(rèn)電壓是否被斷開。

2、線圈故障。線圈發(fā)生故障的原因有很多種，一般來說比較常見的故障包括線圈供電不足、線圈發(fā)熱、線圈極性接反、線圈斷線以及線圈供電錯誤等等。一般在對線圈進(jìn)行施壓時或者超聲波清洗時容易發(fā)生線圈斷線故障;如果供電電壓不夠高，就會導(dǎo)致線圈出現(xiàn)供電不足的現(xiàn)象;作為線圈的重要組成部分，二極管繼電器極性連接如果出現(xiàn)錯誤，將會影響節(jié)點(diǎn)動作;在連接供電電源時，避免出現(xiàn)接反直流線圈和交流線圈的電源，否則線圈將會被損毀;如果線圈持續(xù)進(jìn)行通電，容易導(dǎo)致線圈發(fā)熱，進(jìn)而破壞絕緣部門，導(dǎo)致繼電器不能正常運(yùn)行。

3、連接故障。繼電器的接觸效果不夠良好，或者接點(diǎn)處出現(xiàn)粘連現(xiàn)象，也是導(dǎo)致繼電器出現(xiàn)故障的原因。如果出現(xiàn)繼電器接點(diǎn)連接的負(fù)荷容量過高情況，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出額定容量，又或者繼電器已經(jīng)超過使用年限、繼電器開關(guān)次數(shù)過于頻繁，都會使接點(diǎn)發(fā)生粘連的情況若不及時清掃繼電器接點(diǎn)表面，將會導(dǎo)致接點(diǎn)處出現(xiàn)異物，或者遭到腐蝕，從而導(dǎo)致接點(diǎn)在接觸上出現(xiàn)一此問題。此外，在繼電器的正常運(yùn)行時，如果有沖擊或者振動情況的發(fā)生，同樣會使繼電器接點(diǎn)出現(xiàn)接觸不好的現(xiàn)象。

二、繼電保護(hù)信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)源端維護(hù)技術(shù)的意義及流程

數(shù)據(jù)源端的應(yīng)用主要是將模型數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)全部統(tǒng)一后，由智能變電站的源端對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行配置與維護(hù)，其主要的目的是讓主站可以直接利用數(shù)據(jù)，減少主站端工作時的任務(wù)量，實(shí)現(xiàn)主站端數(shù)據(jù)可以不用進(jìn)行維護(hù)的目標(biāo)，在智能變電站系統(tǒng)中維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用的另外一個目標(biāo)就是保證智能變電站數(shù)據(jù)與主站端數(shù)據(jù)一致，若數(shù)據(jù)不一致則很容易對電網(wǎng)運(yùn)行構(gòu)成安全威脅。

在繼電保護(hù)信息系統(tǒng)中維護(hù)技術(shù)維護(hù)的主要內(nèi)容包括：模型、通信以及圖形，其實(shí)現(xiàn)維護(hù)的具體流程，由變電站端使用模型工具以及圖形工具來生成具體的文件，并將文件以在線或者離線的形式進(jìn)行上傳，傳送至主站端，再由主站端利用計算機(jī)工具以自動或者手動的形式將文件導(dǎo)入，生成變電站模型與圖形作為數(shù)據(jù)支撐。除此之外主站端可以使用模型工具在變電站端提供的數(shù)據(jù)模型中，挑選出變電站的遠(yuǎn)動裝置在運(yùn)行過程中需要的轉(zhuǎn)發(fā)測點(diǎn)，同時形成一份完整的通信點(diǎn)報表，并分別導(dǎo)入變電站端的運(yùn)動裝置以及主站端的前置模塊，繼電保護(hù)信息系統(tǒng)按照此通信點(diǎn)表進(jìn)行對點(diǎn)通信，可以有效保障模型的一致性與整體性。

三、繼電保護(hù)信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)源端維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

1、在模型方面的應(yīng)用。變電站以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范數(shù)據(jù)建模，采用SCD文件描述以及存儲變電站數(shù)據(jù)模型。主站采用IEC61970標(biāo)準(zhǔn)作為電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模的依據(jù)，數(shù)據(jù)模型采用的是CIM文件描述以及存儲電網(wǎng)。智能變電站可以利用模型工具把SCD格式的文件轉(zhuǎn)換為CIM格式的文件，同時將采用SCL描述的ICE61850數(shù)據(jù)模型直接映射到主站端IEC61970上，由主站端負(fù)責(zé)接收并生成CIM文件，通過文件傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)以及協(xié)議輸送至主站端，最后由主站端負(fù)責(zé)生成數(shù)據(jù)庫模型，提供給繼電保護(hù)系統(tǒng)的主站應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)信息系統(tǒng)主站端模型免維護(hù)。

2、在圖形方面的應(yīng)用。變電站主流電力系統(tǒng)的自動化軟件可以將可縮放的SVC文件進(jìn)行導(dǎo)入或者將其導(dǎo)出，文件主要的描述對象是圖元或者樣式等，同時還記錄電力設(shè)備對象以及量測對象等，在對這些對象進(jìn)行建模時，主要是利用其關(guān)鍵字ObjectID和CIM文件中的關(guān)鍵字rdf：ID，根據(jù)這一特點(diǎn)需要SVG和CIM文件進(jìn)行配套使用，并且要將二者文件同時導(dǎo)入，方可實(shí)現(xiàn)圖形顯示與操作，若需要變電站端傳輸?shù)奈募^多時，可以利用IEC104或者FTP文件向主站端進(jìn)行傳送即可。最終由主站端利用圖形工具自動生成一次主接線圖，同時對一次設(shè)備的電氣拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行解析以供主站系統(tǒng)使用，由此可以實(shí)現(xiàn)主站端圖形免維護(hù)。

3、在通信方面的應(yīng)用。當(dāng)前大多數(shù)變電站和主站之間采用的是ICE104/104通信，在進(jìn)行通信前需要保證雙方的約定好的通信點(diǎn)表中發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)要一一對應(yīng)，則必須保證雙方通信點(diǎn)表一致，否則會引發(fā)通信錯誤。在使用ICE104/104條約時，由于該條約不可以進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的傳輸以及自描述語義，其只能按照通信點(diǎn)表的內(nèi)容進(jìn)行對點(diǎn)通信，所以極易造成繼電保護(hù)信息系統(tǒng)出現(xiàn)通信問題。但是主站端可以根據(jù)輸送來的數(shù)據(jù)庫模型挑點(diǎn)，可以自動生成通信點(diǎn)表供通信雙方共同使用，可以有效的避免由于二次制作或者手工維護(hù)造成出錯的風(fēng)險，其實(shí)現(xiàn)維護(hù)的流程。

4、維護(hù)技術(shù)應(yīng)用需要注意的問題。在維護(hù)數(shù)據(jù)模型時，需要注意主站系統(tǒng)可以不被要求必須使用CIM，其主要是由于主站端使用的模型工具只需要將CIM轉(zhuǎn)換成主站系統(tǒng)所使用的私有模型即可，并且不會影響主站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)私有。在維護(hù)圖形時，也需要注意要想實(shí)現(xiàn)圖形源端的維護(hù)，也不必須使用SVG，由主站端圖形工具負(fù)責(zé)將SVG轉(zhuǎn)換成主站的私有圖形，則不會對主站系統(tǒng)私有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生影響。雖然主站端的使用規(guī)范可以有效的描述電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型，并滿足繼電保護(hù)信息系統(tǒng)的需求，但是繼電保護(hù)裝置數(shù)據(jù)模型影響著電網(wǎng)安全運(yùn)行的穩(wěn)定性，并且主站端繼電保護(hù)系統(tǒng)中大部分工作都是依靠解析裝置模型以及應(yīng)用數(shù)據(jù)，由此需要將設(shè)備模型與繼電保護(hù)模型充分的融合在一起，才可以保證電網(wǎng)全景模型的完整性，而完整性需要大量的準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，來維護(hù)繼電保護(hù)系統(tǒng)，經(jīng)過不斷地實(shí)踐證明IEC61970可以提供給一次設(shè)備完整建模規(guī)范，不過在維護(hù)繼電保護(hù)裝置建模方面還需要進(jìn)行改進(jìn)，主要是由于該建模比較簡單且不夠全面，但是可以充分的作為建模的基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)充，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源端維護(hù)作用，用來完善IEC61950使其作為數(shù)據(jù)源端的規(guī)范。

結(jié)束語

文中對數(shù)據(jù)源端維護(hù)技術(shù)應(yīng)用在繼電保護(hù)信息系統(tǒng)中的意義做了簡單的論述，同時對數(shù)據(jù)源端實(shí)現(xiàn)維護(hù)的流程做了論述，包括在數(shù)據(jù)建模、圖形、通信等，數(shù)據(jù)源端維護(hù)技術(shù)可以起到保障繼電保護(hù)系統(tǒng)的作用，但是想完全起到支撐作用，還需要進(jìn)一步研究與修改。

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