故障錄波器監(jiān)測及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

楊軍偉

國網(wǎng)安徽省電力公司滁州供電公司

故障錄波器監(jiān)測及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

楊軍偉

國網(wǎng)安徽省電力公司滁州供電公司

隨著經(jīng)濟(jì)、生活水平的不斷發(fā)展與提高，電力用戶對供電的持續(xù)性有了更為苛刻的要求。如何第一時(shí)間獲取布置在電網(wǎng)各個(gè)角落的故障錄波器的數(shù)據(jù)資料，高效地進(jìn)行信息交換和數(shù)據(jù)共享，已經(jīng)成為解決如何快速恢復(fù)供電、開展電力故障進(jìn)一步分析和電網(wǎng)研究的關(guān)鍵點(diǎn)。

故障錄波器；聯(lián)網(wǎng)；電力系統(tǒng)；應(yīng)用

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為滿足日益增長的電力需求，變電站和輸電線路的數(shù)量不斷增加，電網(wǎng)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，因此，一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障，如何及時(shí)高效地隔離、排除故障，恢復(fù)電網(wǎng)運(yùn)行已經(jīng)成為我們亟待解決的實(shí)際問題。滁州地區(qū)地形復(fù)雜（丘陵、崗地近50%）、地域廣闊（面積近1.4萬平方公里），交叉跨越的輸電線較多，輸電線路發(fā)生故障后，傳統(tǒng)的故障處理流程，一般都是專業(yè)班組到現(xiàn)場調(diào)取報(bào)告，然后匯報(bào)給調(diào)度部門，調(diào)度部門再安排相關(guān)專業(yè)進(jìn)行故障排查，對于距離較遠(yuǎn)的變電站一般需要2～3個(gè)小時(shí)才能拿到報(bào)告，效率很低，尤其是在雷雨、大風(fēng)或大霧等極端惡劣天氣下，交通狀況也不能得到保證，電網(wǎng)發(fā)生故障后很難短時(shí)間恢復(fù)。

光纖通訊技術(shù)飛速發(fā)展，滁州電網(wǎng)110kV及以上電壓等級變電站都在電網(wǎng)信息通信方面也已經(jīng)建立了調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，這些外部條件的成熟為故障錄波器實(shí)時(shí)監(jiān)測及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)建立提供了可能。因此，為了更的保障電網(wǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行，同時(shí)在電網(wǎng)故障時(shí)能讓調(diào)度部門和公司決策層及時(shí)了解到有關(guān)故障信息，讓電網(wǎng)運(yùn)行在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行，研究設(shè)計(jì)一套精準(zhǔn)、快速、安全的故障信息監(jiān)測和數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)具有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1 實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

在對滁州電網(wǎng)現(xiàn)狀分析和研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)故障錄波器實(shí)時(shí)監(jiān)測和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，充分發(fā)揮變電站各故障錄波器的作用，將分散在各個(gè)變電站的錄波器實(shí)時(shí)信息上傳至主站，使故障信息在第一時(shí)間推送到局域網(wǎng)被授權(quán)的用戶。

錄波器聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)組成是由多個(gè)變電站的錄波器裝置、主站系統(tǒng)和客戶端計(jì)算機(jī)組成。故障錄波器裝置主要用來記錄電網(wǎng)故障前后的全過程信息，然后通過光纖數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)把故障信息上送到主站系統(tǒng)；監(jiān)測系統(tǒng)軟件又包含兩個(gè)重要部分，一部分是數(shù)據(jù)接收、分析處理子系統(tǒng)，另一部分是故障信息發(fā)布子系統(tǒng)。

結(jié)合現(xiàn)有硬件設(shè)備，充分利用現(xiàn)有資源，增加客戶端電腦，其他硬件設(shè)備主站增加了三層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、電力系統(tǒng)專用單向物理隔離裝置、硬件防火墻；變電站端針對沒有接入調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的部分變電站，在主站端增加協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備聯(lián)入主站系統(tǒng)，對于早期故障錄波器沒有網(wǎng)口通訊的情況增加串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口的通訊設(shè)備，然后接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)故障錄波器聯(lián)網(wǎng)。設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)功能強(qiáng)大，重點(diǎn)包括：管理系統(tǒng)信息發(fā)布、WEB服務(wù)器功能、數(shù)據(jù)庫管理及系統(tǒng)配置功能、用戶權(quán)限配置、數(shù)據(jù)分析處理功能、故障檔案管理等，具有豐富的擴(kuò)展接口和高級功能應(yīng)用。

2 實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用功能介紹

故障錄波器聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)如何應(yīng)用是監(jiān)測系統(tǒng)體現(xiàn)價(jià)值作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)主要由登錄系統(tǒng)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、故障信息查詢、通訊狀態(tài)及其監(jiān)測、波形分析等八個(gè)方面應(yīng)用功能組成。

故障錄波器實(shí)時(shí)監(jiān)測和數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用功能主要包括：登錄系統(tǒng)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、故障信息查詢、通訊狀態(tài)及其監(jiān)測、波形分析、波形打印功能、系統(tǒng)配置、各類故障信息分類及歸檔等八個(gè)方面。充分體現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的人性化、易用性以及實(shí)用性，為故障錄波器實(shí)時(shí)監(jiān)測和數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)的推廣應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)在滁州電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用

2014年10月30日早上8點(diǎn)58分接到調(diào)控中心電話，告知220千伏定遠(yuǎn)變永康511線路開關(guān)跳閘，監(jiān)控已監(jiān)控到此跳閘信息，請保護(hù)專業(yè)核實(shí)，通知線路專業(yè)人員查線，排除故障。專業(yè)人員立即在主站打開故障錄波聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，調(diào)取了有關(guān)報(bào)告，核實(shí)了故障點(diǎn)所在，直接通知調(diào)度人員故障地點(diǎn)，線路專業(yè)人員去排查，故障分析過程如下：

（1）接到調(diào)度故障通知后立即通知專業(yè)人員到故障錄波器實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)去處理故障數(shù)據(jù)。

（2）提取最新的故障錄波文件，通過條件篩選，可以快速找到所需要的錄波文件（變電站、時(shí)間、故障文件等）。

（3）找到所需要的故障文件后，對文件進(jìn)行分析處理。故障文件的分析。

（4）選取正確的參數(shù)后，系統(tǒng)會自動(dòng)算出測距結(jié)果和判斷故障類型。對于本次故障而言，測出的故障結(jié)果是16.87公里，故障類型是A相和C相兩相短路。

（5）選擇打印詳細(xì)的故障分析報(bào)告，形成故障分析報(bào)告。故障分析報(bào)告的生產(chǎn)及打印。

在故障錄波器聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)詳細(xì)的對故障分析之后，準(zhǔn)確的計(jì)算出故障點(diǎn)距離，線路專業(yè)班組在第一時(shí)間到達(dá)了事故現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)是樹障造成，并及時(shí)進(jìn)行了排除。整個(gè)事故處理時(shí)間不足1.5小時(shí)，比傳統(tǒng)的處理方式時(shí)間至少縮短60%，同時(shí)本系統(tǒng)還能隨時(shí)調(diào)去分析歷史事故，為事故后分析和追憶提供了幫組。

故障錄波器聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)在滁州電網(wǎng)及時(shí)的進(jìn)行應(yīng)用，極大的縮短了故障的復(fù)電時(shí)間，節(jié)約了人力、物力，也為滁州的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了不可或缺的保證。故障錄波器實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)用性得到了實(shí)踐的檢驗(yàn)，確確實(shí)實(shí)為電力工作者節(jié)約了資源，提供了方便，工作效率得到了大大的提高。

結(jié)語

滁州電網(wǎng)故障錄波器聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是為適應(yīng)無人值守變電站和繼電保護(hù)技術(shù)的快速發(fā)展要求而應(yīng)運(yùn)而生的?？梢哉f它的產(chǎn)生改變了專業(yè)人員在電網(wǎng)故障處理的方式、方法，提高了故障處理的效率，極大節(jié)約了人力成本和物質(zhì)成本。故障錄波數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳進(jìn)一步提高了省級及地市級調(diào)控中心的事故處理能力，加快了電網(wǎng)事故處理過程，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行及持續(xù)可靠供電。

[1]焦贊輝,故障錄波器應(yīng)用現(xiàn)狀與問題分析[J].電器設(shè)備, 2010,273（2）；51-52

[2]賈旭東,繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D]；華北電力大學(xué)（北京）；2011年

[3]唐勝龍,錄波器組網(wǎng)及故障信息WEB發(fā)布技術(shù)研究[D].華北電力大學(xué),2011

楊軍偉（1985-），男，河南周口人，學(xué)歷：研究生，職稱：工程師，研究方向：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化。