變電站繼電保護故障信息遠程傳輸系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)分析

王見 武鎮(zhèn)

（國網(wǎng)河南省電力公司三門峽供電公司，河南 三門峽 472000）

引言

電力系統(tǒng)飛速發(fā)展，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的推廣與建設(shè)，電力數(shù)據(jù)的管理和傳輸也朝著智能化和信息化方向發(fā)展。變電站的繼電保護系統(tǒng)作為電網(wǎng)的運行安全監(jiān)視和故障處理系統(tǒng)，在保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的過程中有著不可替代的作用。為了全方位了解電網(wǎng)運行信息，實現(xiàn)對繼電保護故障信息的分析。輔助電網(wǎng)調(diào)度人員的決策，提高電力系統(tǒng)設(shè)備管理和電網(wǎng)故障處理的自動化水平，本文對變電站繼電保護故障信息遠程傳輸系統(tǒng)進行了研究。

一、變電站遠傳系統(tǒng)需求分析

由于變電站內(nèi)保護裝置數(shù)量多、錄波器型號不同，信息子站通訊規(guī)約不同等問題。設(shè)計并開發(fā)變電站內(nèi)統(tǒng)一的繼電保護及故障信息子站系統(tǒng)有很好的實際意義。（1）電力故障信息遠傳系統(tǒng)旨在解決下述主要問題：保護、故障錄波器等二次設(shè)備的設(shè)備管理。二次設(shè)備的運行工況監(jiān)視管理。二次設(shè)備所記錄的電網(wǎng)異?；蚬收闲畔⒌木C合有效管理。（2）根據(jù)電力系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)特點，系統(tǒng)應(yīng)具有層次化的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)特點，其結(jié)構(gòu)應(yīng)包括：①監(jiān)控管理中心主站系統(tǒng)。②置于變電站內(nèi)的子站系統(tǒng)（簡稱子站系統(tǒng)）。③保護、錄波器等二次裝置（智能設(shè)備）。設(shè)置子站系統(tǒng)對于整個系統(tǒng)具有非常重要意義，符合電網(wǎng)本身層次結(jié)構(gòu)特點，可以優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，保證系統(tǒng)的可維護性、可擴充性；可以在節(jié)省通信資源、減小通信處理瓶頸的前提下，實現(xiàn)主站與二次設(shè)備之間的有效數(shù)據(jù)通信；可以實現(xiàn)故障數(shù)據(jù)的緩沖處理，從而，增強整個系統(tǒng)的安全可靠性；可實現(xiàn)部分信息預(yù)處理功能（如信息過濾等），一方面，減輕主站系統(tǒng)的負擔(dān)，同時可以提高數(shù)據(jù)處理的效率；可以即插即用式地接入不同廠家、不同型號的二次設(shè)備，同時對主站屏蔽接入二次設(shè)備的多樣性，以保證整個系統(tǒng)的可維護性、可擴充性及開放性。

二、變電站遠傳系統(tǒng)設(shè)計

針對變電站繼電保護信息系統(tǒng)的功能需求，該系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，采用服務(wù)器作為數(shù)據(jù)儲存和管理媒介的B/S 模式結(jié)構(gòu)。在用戶點采用了基于HTML 技術(shù)的圖形化管理系統(tǒng)，將SQLServer 作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用于實現(xiàn)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理。系統(tǒng)技術(shù)框架，信息采集模塊采用了C/S 模式，系統(tǒng)運行管理模塊采用了B/S 模式設(shè)計。C/S 模式是一種基于服務(wù)器與客戶端的系統(tǒng)部署方式。由于變電站繼電保護信息的采集位于系統(tǒng)終端，因此采用C/S 模式能夠滿足系統(tǒng)交互性和實時數(shù)據(jù)采集控制的需求。B/S 模式是一種基于中心服務(wù)器系統(tǒng)，采用瀏覽器作為終端的服務(wù)器部署方式。采用該方式只需布置一個數(shù)據(jù)處理核心，用戶采用自有的Web 瀏覽器即可對系統(tǒng)進行訪問和控制，不僅節(jié)約硬件、軟件資源，同時也提高了工作效率。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用SQLServer 數(shù)據(jù)庫。SQLServer2008 系統(tǒng)是在SQLServer2005 上發(fā)展而來的，能夠?qū)崿F(xiàn)對整個數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息的加密，從而保證了數(shù)據(jù)的安全性。同時，通過加強的數(shù)據(jù)庫鏡像平臺保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠傳輸。對于電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的安全、穩(wěn)定運行，具有重要意義。

三、變電站遠傳系統(tǒng)實現(xiàn)功能

（一）故障信息的及時、準(zhǔn)確處理功能

變電站管理機自動搜集并存儲本站各連接裝置，的動作報告，當(dāng)有保護跳閘報告時自動撥號上傳至中心站，實現(xiàn)了對所有連接裝置動作信息的集中處理，提高了故障處理的自動化水平。變電站各裝置GPS 統(tǒng)一對時，使各裝置的時鐘精確同步，極大地提高了系統(tǒng)故障分析的準(zhǔn)確性，消除了因時鐘影響而不能準(zhǔn)確確定故障時間的隱患。通過遠傳系統(tǒng)，繼電保護各級管理部門在系統(tǒng)發(fā)生故障時可以及時、準(zhǔn)確取得有關(guān)數(shù)據(jù)而無須趕到現(xiàn)場，縮短處理故障的時間。

（二）運行設(shè)備的監(jiān)控、維護功能

變電站管理機定時對連接裝置進行巡檢，一旦裝置有自檢異常報告，自動收集并保存，同時屏幕閃爍并伴有聲響，提醒運行人員；每天調(diào)取一次各裝置定值，與前一天定值進行比較，自動記錄定值改變情況及形成時間。記錄開關(guān)量變位時間并給出漢化的變位信息和有關(guān)提示。

（三）圖形功能

中心站通信機可顯示山西電網(wǎng)地理接線圖，通過點擊地理接線圖中任一變電站可調(diào)出該變電站的，主接線圖及保護、錄波裝置的配置圖，點擊任一裝置即可調(diào)出該裝置的歷史數(shù)據(jù)。圖形具備方便的編輯，功能，如添加、刪除設(shè)備等。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障，有報告?zhèn)鞯街行恼緯r，圖中有明顯標(biāo)志自動顯示故障報告的存在。

（四）統(tǒng)計分析功能

統(tǒng)計分析功能，用于對一段時間內(nèi)變電站發(fā)生的故障信息進行統(tǒng)計，并以此來對當(dāng)前變電站 的運維管理水平進行評價。同時，安排下一階段的 檢修信息。在統(tǒng)計分析模塊內(nèi)容生成相關(guān)的統(tǒng)計信息時，需要在用戶端調(diào)用以下代碼，完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和顯示功能。

結(jié)束語

繼電保護故障信息遠傳系統(tǒng)的開發(fā)和使用，為電力系統(tǒng)故障的準(zhǔn)確分析、及時處理提供了重要數(shù)據(jù)和手段。它的建立，為以后繼電保護動作行為的智能化分析和仿真奠定了基礎(chǔ)，必將為我省電力系統(tǒng)的安全可靠運行做出貢獻，為提高各專業(yè)技術(shù)管理的自動化水平發(fā)揮愈來愈大的作用。