繼電保護定值管理系統(tǒng)設計研究

宋東升

【摘 要】繼電保護是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要基礎和保障，對繼電保護定值進行流程化、規(guī)范化、痕跡化、精益化管理意義重大。在分析國內定值管理工作現(xiàn)狀的基礎上，借助計算機及網絡技術，對定值管理系統(tǒng)進行功能及工作流管理系統(tǒng)與定值管理系統(tǒng)體系結構設計和分析，實現(xiàn)了定值管理的過程管控，構建了一套完善的定值管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了相關業(yè)務的集中管理。

【關鍵詞】繼電保護；定值管理系統(tǒng)；設計

引言

繼電保護是電力系統(tǒng)的重要組成部分，在保證電網安全、穩(wěn)定、經濟運行以及智能控制等方面起到了不可取代的重要作用。隨著電網規(guī)模不斷擴大，智能電網不斷發(fā)展，電網運行方式趨于復雜化，在運行方式變化后實現(xiàn)運行方式組合及定值配合優(yōu)化，才能有效保障電網安全、穩(wěn)定、經濟運行，這就對繼電保護定值管理工作提出了準確性、有效性、及時性的要求。

一、繼電保護定值管理系統(tǒng)設計的意義

隨著中國國內經濟水平的顯著提高與社會的不斷進步，電網規(guī)模不斷擴大，需要管理的繼電保護裝置越來越多，工作量也越來越大。采用傳統(tǒng)的主要依靠人工的管理模式，對電力系統(tǒng)工作人員來說不僅工作強度巨大而顯得困難，而且在時間上也不允許。大量電氣設備的定值管理己成為地調保護人員的沉重負擔，這些繁重的工作不僅要占用有限的精力與時間，甚至有時影響工作人員的正常安排，人工管理的辦法在現(xiàn)代電力系統(tǒng)高效、經濟運行的大環(huán)境下已顯得相對過時。因此，利用計算機網絡技術以實現(xiàn)定值單管理的自動化，可以有效地提高繼電保護管理工作的效率，并保證繼電保護定值資料的正確性、及時性，這對提高電繼電保護的可靠性有很大的幫助從而有益于電網內各種工作的高效運行。

如何能減少繼電保護保護定值計算人員在編制、傳遞這些資料上所花費的時間，同時讓重要的、關鍵的保護定值信息得到及時的流轉、傳遞，使上級領導、地調保護、調度部門更方便快捷的了解各個變電站的設備定值情況，使運行管理人員把更多的精力放在電網的安全，高效的運行方面，這對供電企業(yè)的安全生產、優(yōu)質服務工作，以及在提高企業(yè)的社會與經濟效益方面具有很大的積極作用。利用繼電保護定值單管理系統(tǒng)，可以減少地調保護班組工作人員的工作強度，同時也提高了設備的可靠性。

因此，將好的繼電保護整定單信息管理系統(tǒng)運用到該電力公司電網繼電保護日常管理中使得管理工作有更高的安全性、可操作性及方便的可維護性具有重大意義。繼電保護定值流轉管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)就是為了解決以上存在的問題而開發(fā)的一套應用程序。

二、國內繼電保護定值管理的研究狀況

現(xiàn)代電力網絡隨著自動控制理論、電力電子技術、電子信息技術、傳感器技術、通信技術的發(fā)展，呈現(xiàn)出大容量水火電機組，風能、太陽能等新興能源加入系統(tǒng)，超特高壓全國互聯(lián)電網，智能化電網發(fā)展新趨勢。繼電保護的基本任務，一是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，迅速地有選擇性地正確切除故障設備，保證系統(tǒng)的其余部分能快速恢復正常運行；二是在發(fā)生異常情況時，迅速地有選擇性地正確發(fā)出告警信號，提醒監(jiān)控運行人員對那些繼續(xù)運行將會引起故障的電氣設備進行處理。由此可見，繼電保護是維護電網安全穩(wěn)定運行的關鍵技術之一。

國家電網公司在借鑒國際先進管理經驗，順應信息化發(fā)展要求，以科學發(fā)展、精細管理為目標，大力建設建設SG186工程，以實現(xiàn)公司信息化發(fā)展。信息化戰(zhàn)略研究、信息化技術攻堅不斷深化，以踐行國家電網公司“兩個轉變”建設“一強三優(yōu)”現(xiàn)代化企業(yè)建設的宏偉目標。但SG186工程建設中未涉及繼電保護定值管理信息化的具體系統(tǒng)，還需大處著眼，小處著手，在地區(qū)供電企業(yè)的繼電保護定值管理上應得到進一步改進和完善。

繼電保護整定計算完成后，需將計算結果生成定值通知單并通過校核、審核、批準后下發(fā)到各廠站執(zhí)行。從對繼電保護定值人工管理工作的具體分析上看，繼電保護定值管理涉及大量保護裝置，定值單需在不同職責的管理人員和多個部門之間流轉，使用紙質資料靠人工簽字、傳遞耗用了大量的人力物力，僅僅依靠簡單的WORD文檔和EXCEL表格的文件管理，文件分散無法實現(xiàn)方便的檔案查詢、統(tǒng)計、資源共享和歷史追溯。即使繼電保護裝置原理先進、硬件設計精確、制造優(yōu)質，繼電保護定值算法先進、精確，但定值管理工作出現(xiàn)漏洞，造成繼電保護裝置設定的定值不正確、不可靠，繼電保護裝置則不能正常工作。利用到先進的計算機數(shù)據庫技術、網絡技術對定值單管理工作進行數(shù)字化、信息化改造勢在必行。

國內已有的繼電保護定值管理系統(tǒng)往往偏重于內部數(shù)據管理，僅將繼電保護定值形成數(shù)據庫，但沒有相應數(shù)據查詢、修改環(huán)境；局限于獨立運行，未能實現(xiàn)業(yè)務流程的自動推進，不能很好地將繼電保護定值管理的各個環(huán)節(jié)串聯(lián)起來形成流程化應用；還存在僅依靠網絡進行單一的數(shù)據交換，缺乏實用性和靈活性，整個流程不透明，無法追溯繼電保護定值管理工作流程，權責不清，不能進行有效地管理和監(jiān)控。

綜上所述，如何建立一套準確、可靠、清晰、迅速、方便的繼電保護定值管理系統(tǒng)，優(yōu)化流程、縮短時間，綜合管理方式、技術手段、營運成本等多方面因素，實現(xiàn)工作效率的提升、公司人力物力的有效利用是十分有必要的。

三、繼電保護定值管理系統(tǒng)設計研究

（一）系統(tǒng)的總體功能設計

1.體系結構應是分布式的，可以同時滿足各級調度（含地調、縣調）、運行單位、設計施工單位等各部門間進行定值參數(shù)報送、定值單網上傳遞（包括定值單的經辦、審核、批準、下發(fā)、回執(zhí)和歸檔）以及狀態(tài)的追蹤，總體上達到規(guī)范流程、提高效率、保證安全的目的。

2.系統(tǒng)應有一套角色管理體系，各用戶有相關角色和功能權限，配合相關管理制度，各用戶角色履行各自權責，保證對系統(tǒng)和數(shù)據的安全控制。

3.繼電保護定值單應實現(xiàn)網上電子簽名（簽章）并加密，保證網上流轉的定值單的真實性、安全性與可靠性。

4.系統(tǒng)應具備工作流功能，即每份定值單都應嚴格按照“經辦-審核-批準-下發(fā)-執(zhí)行-完成（回執(zhí)）-歸檔”的流程來進行，真正起到“固化工作行為、固化工作流程”的作用。系統(tǒng)應提供數(shù)據查詢、修改、保存、更新、導入、導出、打印等通用功能，有利于提高各部門的工作效率及工作質量。endprint

（二）定值系統(tǒng)的功能分析

1.參數(shù)管理主要是用于定值整定計算需要的參數(shù)、圖樣等資料報送、統(tǒng)計和查詢，參數(shù)報送應符合有關流程和規(guī)范，并形成模板。

2.定值單管理主要用來實現(xiàn)對供電企業(yè)內部的定值單的流轉、查詢與統(tǒng)計。定值單包括：正在執(zhí)行的定值單、作廢的定值單、臨時的定值單等。其中定值單模板管理是對與系統(tǒng)內各種繼電保護設備和自動裝置設備對應的定值單模板進行管理，可以查詢已有的模板，添加新模板，刪除不用的模板。

3.流程控制是對參數(shù)報送及定值單流轉狀態(tài)的體現(xiàn)、生成和控制，包括啟動工作、待辦工作、已辦工作、歸檔工作。流程中每一步驟都必須相關人員（當事人）簽字（蓋章）并進行流轉，參數(shù)管理和定值單流轉需體現(xiàn)狀態(tài)（經辦、審核、批準、執(zhí)行、完成、歸檔）。流程狀態(tài)應在參數(shù)表和定值單上自動生成。不同權限的用戶可以通過流程控制功能了解不同參數(shù)數(shù)據和定值單當前所處的流程位置，也可知道自己的操作過程，及待辦理相關工作。

（三）工作流管理系統(tǒng)與定值管理系統(tǒng)體系結構設計

1.工作流管理系統(tǒng)。

工作流管理系統(tǒng)WfMS是“一種在工作流形式化表示的驅動下，通過軟件的執(zhí)行而完成工作流定義、管理及執(zhí)行的系統(tǒng)”。工作流管理系統(tǒng)是一個軟件系統(tǒng)，完成工作流的定義和管理，控制業(yè)務過程中各種任務發(fā)生的先后次序，調度相關的人力或信息資源，按照預定的邏輯次序推進工作流實例的執(zhí)行，實現(xiàn)業(yè)務過程的自動化執(zhí)行，為企業(yè)業(yè)務運行提供軟件支撐環(huán)境。建設定值單管理工作流系統(tǒng)可以采用一些面向事務處理類型的工作流平臺。BEA WeblogicIntegration是功能強大的BEA WebLogicPlatform產品中的一個組件，提供了開發(fā)和運行業(yè)務的工作流系統(tǒng)以及集成其他應用系統(tǒng)的技術支持。我們選擇WeblogicIntegration作為定值管理系統(tǒng)的工作流系統(tǒng)實施和系統(tǒng)集成的基礎平臺。

2.定值管理系統(tǒng)體系結構。

分析定值管理業(yè)務過程的一般特點可知，定值管理系統(tǒng)需要與定值計算程序集成；定值整定計算需要設備參數(shù)和電網圖形拓撲數(shù)據等；一般的設備屬性、參數(shù)數(shù)據和電網圖形拓撲是需要由配電AM/FM/GIS提供的。所以定值管理系統(tǒng)是一個以定值單管理為中心的、多系統(tǒng)集成的一個軟件系統(tǒng)。

四、結語

綜上可知，定值管理系統(tǒng)可以大大減少整定工作人員的工作量，提高工作效率，使管理水平也上一個新臺階，做到定值單管理流程化、精益化、痕跡化、節(jié)約化，便于保存、管理、控制、開發(fā)，讓定值管理有據可依、有單可查，同時具有很好的擴展性，與整定計算程序有機的集成，為整個電網的安全穩(wěn)定運行奠定一個良好的基礎。相信隨著這套系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善，將會在繼電保護整定計算領域發(fā)揮出越來越大的作用。

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