继电保护与故障信息管理的应用研究

陈秋鸿

【摘要】电力安全一直是人们最为关注的问题，随着生活、工业耗电量的日益增大，传统的继电保护装置由于稳定性差、事故率高，已经成为了威胁用电安全的重要因素之一。近年来，科学技术特别是信息技术得到了飞速的发展，微机继电保护装置逐渐受到了电厂以及居民的欢迎并广泛应用。为了进一步提高电力系统的安全性，本文对继电保护和故障管理系统进行了详细的介绍，并针对其使用现状进行了深入的分析，展望了其未来的发展趋势。

【关键词】继电保护；故障；信息管理；应用；发展

引言

近年来，伴随着国民经济水平的提高，我国居民生活用电量以及工业生产的用电量都日益增大。面对这一问题，各大供电企业为了满足实际需要加快了对电厂的建设与扩容，电力设备的容量、数量大大的增加。为了实现对电力设备的保护、故障检测、保证用电安全，各大电厂均引入了自动化继电保护设备并建立了一整套完善的故障信息管理系统。通过继电保护及故障信息系统可以获得现代化信息技术的信息支持、辅助分析、辅助决策等帮助，并可以利用自动化技术实现及时有效的故障检测和管理。

一、继电保护与故障信息管理分析

（一）继电保护概念及原理

简单的说，继电保护装置就是在检测到系统或设备出现故障之后，在短时间内切断小范围内的电力输送，从而将设备从整个系统中切除，防止设备损坏。它可以实现电力系统的自动化以及工业生产的自动控制。继电保护装置主要由以下三部分组成：

第一，检测比较部分。该部分主要负责测量、检测所需要保护的经过电器元件的电流、电压、电气元件阻抗值、电压电流的相位角等信息，并将所获得的信息与预先设定的信息进行比较，一旦发现异常立即将其发送到逻辑部分。

第二，逻辑部分。该部分主要负责信息的处理，通过检测部分发送的信息判断故障位置，选择合理的处理措施，向输出断路器跳闸等指令。

第三，执行输出部分。该部分负责执行逻辑部分下达的指令，是直接完成设备保护的部分。

（二）继电保护与故障信息管理的特点

继电保护与故障信息管理能够实现对电力系统总体的监测、故障预警以及故障处理，可以说它是电力安全的最重要的一道防线。因此其具有以下几个特点：

第一，灵敏性。灵敏性指的是监测部分的反应能力，即使是微小的电流或电压变化也可以被检测出来，并与正常值进行比较。

第二，稳定性。继电保护装置安装的环境比较复杂，因此稳定性便成为了继电保护的基本要求。稳定性高可以防止装置不按指令进行相应的动作，从而更加安全可靠。

第三，速动性。速动性是针对执行输出部分而言的，该部分要求在接到指令后以最快的速度做出相应的操作，从而最大程度上减少电力故障造成的危害。

第四，选择性。继电保护装置的选择性能够保证在切断故障位置最小范围内的电源，最大程度上减少电路切断对整个电力系统的影响。

二、继电保护与故障信息管理系统的应用分析

（一）数据信息源

数据信息是保证继电保护与故障信息管理系统正常运行的关键，在实际的系统运行过程中主要有以下三个数据信息来源：第一、安装在变电站继电保护装置处的远程测控终端向调度端发送的实时监测数据；第二、管理部门建立的计算机数据库中的设备管理资料；第三、在继电保护与故障信息管理系统的调试安装阶段所记录的调试、运行信息，以及各個数据源接口所提供的与继电保护有关的数据和参考资料等信息。

（二）系统结构

系统结构的构建是为了尽可能的满足系统的特性，将它的灵敏性、稳定性、速动性和选择性最大化。为了更好了解系统结构，我们从主站和子站两个方面进行分析：

首先是主站系统，这一系统通过无线网络或者专用网络线路连接了大量的子系统，将子系统传送来的大量数据进行统一的整理和加工。该系统主要由中央处理器、显示器、通信服务器等组成。

其次是子站系统，该系统主要负责在系统末端收集信息并接受主系统反馈的动作指令，进而做出相应的动作。主要由传感器、录波器等组成。

（三）系统方法

第一，采用新型的应用软件。随着信息技术的发展，软件开发技术日益成熟，更多稳定性、兼容性强的软件将被应用于继电保护与故障信息管理系统之中。

第二，一次设备参数接口。为了保证系统高效有序的运行，在系统构建的过程中充分利用了一次设备参数。例如调试过程中的电压、电流等都可以作为一次设备参数为接下来的数据分析提供参考。在实际应用中通常将原始数据通过文件的形式发放给各单位，作为二次系统的辅助分析数据来源。

第三，方法库和数据仓库。数据仓库是基于信息技术上的一种具有很强数据存储与处理能力的系统。方法库则是大量电力故障处理方法的集合。合理的利用信息管理技术将数据仓库与方法库结合到一起，可以实现故障诊断与处理的自动化进行。

三、继电保护与故障信息管理系统出现的问题及解决措施

虽然继电保护与故障信息管理系统已经得到了广泛的应用，但是在实际应用过程中还存在很多问题。下面便针对使用过程中出现的问题提出了合理得解决措施。

（一）继电保护与故障信息管理系统出现的问题

1、通信中断，信息传递不及时。由于终端的设备出现故障，运行程序错乱，没有按照预先的设定进行，或者无线信号受到干扰等因素，使得终端与主机之间通讯中断，阻碍了它们之间的信息传递。

2、信息传送失真或不能及时传送信息的设备出现故障，如死机等，造成传送的信息发生错误，或部分缺失，也可能造成信息传递延时到达。有时候，设备建成后，后期的维护工作进行的不到位，也会出现类似的问题。

（二）完善继电保护与故障信息管理系统的解决措施

1、建成投入使用前制定完善的计划。要在前期充分考虑到可能出现的各种故障，尽量排除威胁，规范运作使用和维护方法，对可能性大的事件，计划好应急预案，以便从容应对。

2、安排专人负责后续的维护工作。很多企业只重视该信息管理系统的开发和使用，并不重视后期的维护，事实上，随着投入使用，会发现前期忽视的瑕疵，只有及时处理才能更好的适应现实情况，所以要组织专人负责后期的维护工作，对二次安全防护等也有帮助。

3、加强技术交流，准备备用件。为了能够尽快解决出现的问题，要加强与经验丰富的维修人员和设备厂家的联系，及时进行技术层面的交流，改进技术水平，提高运行效率。还要在厂房里准备一些常用的零件和备用设备，便于及时更换。

四、 结语

综上所述，继电保护与故障信息管理系统以其较高的稳定性、高效故障检测与处理能力在电力系统中得到了广泛的应用。为保护电厂、居民用电以及工业用电安全做出了巨大的贡献，充分满足了用户的安全需求。相信通过不断的研究与创新，继电保护与故障信息处理系统必将取得进一步的发展。

参考文献：

[1]曾建华，吴勇. 继电保护与故障信息管理系统的应用及发展[J]. 广东电力，2007，07：30-33.

[2]刘清瑞. 继电保护与故障信息管理系统的结构、功能及其实现[J]. 电力自动化设备，2004，04：93-96.

[3]李玉祥. 浅论继电保护与故障信息管理的应用与发展[J]. 山东工业技术，2013，10：66.

[4]陈伟雅，王志国. 继电保护与故障信息管理的应用发展探析[J]. 青春岁月，2013，04：467.

[5]刘钊. 继电保护及故障信息管理系统在秦皇岛电网的应用研究[D].华北电力大学，2013.

[6]宝若曦. 继电保护与故障信息管理的应用与发展分析[J]. 科技创新导报，2014，06：193-194.