浅析电网继电保护运行及故障信息管理系统

余军

摘 要：作为电网继电保护工作者，作者对继电保护故障信息系统的工作内容有一定了解，这项工作的内容中有收集以及分类整理保护动作报告以及故障录波文件，除此之外，对保护动作行为也可以精确分析，在这种情况下故障以及信息的应对能力都大大增强，从而，继电保护装置的应对逐渐实现现代化，继电保护工作越来越完善，越来越先进。

关键词：继电保护；运行管理；管理模式；系统建设

引言

电网用户日益增多，带来需求的增大，使得从规模上的扩展不可避免，二十一世纪是计算机的时代，联网后的电网形成高度的自动化状态，其中EMS系统的成熟度日益增高，与其相适应的应用、功能等也随之完善。但是也有不足之处，例如，以微机保护、故障录波器、安全自动装置等智能装置为代表的二次系统自动化管理水平还远没有发挥出来。

目前220kV 及以上电压等级的变电站中， 大多同时运行着许多厂家的微机保护、微机故障录波器及微机型安全自动装置等智能装置。

智能装置的使用使得故障的排查观测成为可能，通过智能装置，使用者能尽最大可能降低事故发生可能性，并能降低停电奉献，但要注意，由于各个厂家生产的装置型号差异，装置在进行连接时也由于不同的规约而有差异，所以使得辨别装置型号规约，使数据传递高效化成为新的问题，它是电网调度服务技术发展遇到的新情况，亟待有新的突破点。

此情况之下，继电保护故障信息系统出现了，它的适应性较强，对各种厂家、各种类型、各种规约等的微机保护装置、故障录波器和其它智能设备的统一接入与集中管理实现资源共享， 实现诸如波形分析、故障测距、专家系统等高级应用功能。

目前国家以及相关省市已经对继电保护故障信息系统的开发运用已经小有成绩，但不可懈怠，应随时对系统应用中出现的成功案例分析记录，开发故障解决办法，放眼未来，为故障信息系统未来发展提供借鉴。

1 系统的主要结构和管理模式

现在我国在继电保护故障系统的应用并不是全国统一，根据每个省自己的情况，都有各自不同的组网方案以及系统内部装置设置，规范表现出差异性，通常， 系统由设在电网调度中心的主站、设在超高压局和直管电厂、电业局的分站及设在变电站、发电厂的子站通过电力系统的通信网络组成。各个网省公司根据自身电网管理的特点确定系统的具体组成结构， 目前应用的系统主要有以下几种模式。

1.1 主站/分站/子站三级管理模式

目前故障信息系统中最复杂的一种。在500kV 变电站中， 500 kV 部分的信息直接上送至主站， 220 kV 及以下部分的信息可以上送至各级分站， 也可以上送至主站。主站则根据实际情况， 可以从各级分站调取需要的信息。电压超过220kv，信息传递的方式是由上到达每级分站，同时，各级分站信息是主站控制的。此模式有多个层次，管理更细致，不过，完全实现循环是很庞大的一项工程，所以，也要耐心逐层完成建设，很难一步到位。

1.2 主站/分站独立的三级管理模式

此模式与前一种模式的区别在于子站端留有向主站、分站上送全部信息的接口， 主站、分站端根据需要选择子站上送的信息，但分站和主站之间没有信息的交互。这种模式在主站、分站管理信息的内容上有所差别， 但从功能界定上没有明显的区分。这种模式主站、分站、子站的信息流向相对简单， 因此从实施的难易程度上较前一种模式要容易。

1.3 主站/子站二级管理模式

系统构成有两部分，一个是主站调度端，另一个是厂站的子站。属于二级管理模式。此模式在信息量的传递上较少，这是由于系统结构不复杂，这对减少网络运行工作量有一定好处，这种模式在小规模系统中以及在科研阶段的工作中应用较广，或较大规模系统的初期建设时，但只能满足初期需求，一般，会采用三级管理模式运用到较大规模的工作。

2 系统建设中应注意的问题

系统的应用范围不断扩大，建设时并未一帆风顺，此时有困难也有经验的积累，以下总结一些经验为以后设计方案以及实施工程时作借鉴之用。

第一，系统的管理模式虽然不尽相同，但信息唯一性确定性是一定要保证的，因此厂站子系统的数量只能有一个。

第二，系统建设要注意保证现行装置运行正常，不可使日常工作受到干扰，子站系统本身具有保护性功能，所以安全性也要提高。

第三，信息采集要考虑到信息共享，无论这个过程与自动化系统是不是分离，所以，工作中要顾及不同生产内容和运行方法的需要，并能够实现日常对设备管理以及分析故障等工作的需要。

第四，系统运行规模与性能的扩展完善注意结合实际，适当处理与现有系统运行之间的矛盾。

第五，完成方案设计后新的系统建设工作要进行安全性评估并提前处理预发状况，这就要依靠到电脑病毒防护体系，该系统的合理安全是保证系统软件进一步工作的必要条件。

第六，系统内的各个时间要核实是否一致，若出现突发情况，可以此为据。

第七，对不符合要求的信息传递以及数据格式转换过程进行规范，务必保证子站信息向主站以及分站的流向的数据合乎要求。

第八，接入子站的保护装置不论是集中式布置还是分布式布置， 应使用统一的接口方式和规约（如：IEC60870-5-103规约） 接入子站。不能提供这些接口和规约的保护装置应经过规约转换装置转换后接入子站系统。

第九，对于新接入系统的故障录波器应提供以太网接口， 提高故障录波文件传输的快速性。

3 系统的发展动向

3.1 安全性

黑客、病毒等因素的存在，使得网络安全问题十分突出，在这之前，由于应对能力的缺乏和经验不足，安全性一直是令人尴尬的现实问题，一些安全防护系统尚未完全实用到现实生活中，因此安全防护还需要一定时间。

3.2 信息共享

现在的国内超高压变电站的存在让自动化专业和继电保护工作有了深层次的沟通，同时此项技术本身较为开放，可更好地向故障信息系统提供服务，通常选用分层分布式开展工作。

3.3 传输可靠性

故障信息系统主站、分站、子站之间的信息传输采用可靠性高、速度快的网络方式来代替通过MODEM拨号进行信息传输的方式已成为大势所趋， 而且可以利用现有的国家电力数据网络（SPDnet） 逐步形成完善的调度系统专用数据网络， 连接各级调度中心和各调度直管的发电厂和变电站。

4 系统发展应采取的策略

力求让故障信息系统可以尽最大效用发挥在保护电力系统，提供稳定性服务等功能上，系统发展着实要依据下列策略。（1）对国内外技术的发展情况保持高度关注，制定国内应用规范，为国内工作开展做好理论准备。（2）对国际上应用较好的技术经验进行合理分析借鉴，进而对国内产品进行性能开发，调控价格，检测安全性，使得国内拥有自主化产权的相关产品。（3）随着科技进步，系统的功能肯定会更加开放更加标准，随之也会带来安全隐患，需有相关方面的关注。（4）通信规约继续保持“标准化”“通用化”的目标方向，支持通信结构网络化。（5） 有关保护装置生产厂家要设计既能与监控系统通信又能与故障信息管理系统通信的成熟的保护通信管理机。（6）运行稳定性，提升对干扰因素的免疫力。

5 结束语

科技发展，是广大民众生活水平提高的巨大福音，继电保护故障信息系统是其中不可缺少的一员。随着应用的更加广泛以及工作经验的提升累积，它在处理故障信息，分析问题方面将表现出越来越强大的能力，这时期网络的发展发挥了重大作用，为继电保护管理工作提供有力保障，我们应继续发挥互联网等在继电保护运行方面的作用。

参考文献

[1]赵自刚，黄华林，赵春雷，等.继电保护运行与故障信息自动化管理系统[J].电力系统自动化，1999.

[2]韩晓萍，李佰国，王肃，等.继电保护及故障信息系统的设计与实现[J].电网技术，2004.