繼電保護與故障信息管理的應用研究

陳秋鴻

【摘要】電力安全一直是人們最為關注的問題，隨著生活、工業耗電量的日益增大，傳統的繼電保護裝置由于穩定性差、事故率高，已經成為了威脅用電安全的重要因素之一。近年來，科學技術特別是信息技術得到了飛速的發展，微機繼電保護裝置逐漸受到了電廠以及居民的歡迎并廣泛應用。為了進一步提高電力系統的安全性，本文對繼電保護和故障管理系統進行了詳細的介紹，并針對其使用現狀進行了深入的分析，展望了其未來的發展趨勢。

【關鍵詞】繼電保護；故障；信息管理；應用；發展

引言

近年來，伴隨著國民經濟水平的提高，我國居民生活用電量以及工業生產的用電量都日益增大。面對這一問題，各大供電企業為了滿足實際需要加快了對電廠的建設與擴容，電力設備的容量、數量大大的增加。為了實現對電力設備的保護、故障檢測、保證用電安全，各大電廠均引入了自動化繼電保護設備并建立了一整套完善的故障信息管理系統。通過繼電保護及故障信息系統可以獲得現代化信息技術的信息支持、輔助分析、輔助決策等幫助，并可以利用自動化技術實現及時有效的故障檢測和管理。

一、繼電保護與故障信息管理分析

（一）繼電保護概念及原理

簡單的說，繼電保護裝置就是在檢測到系統或設備出現故障之后，在短時間內切斷小范圍內的電力輸送，從而將設備從整個系統中切除，防止設備損壞。它可以實現電力系統的自動化以及工業生產的自動控制。繼電保護裝置主要由以下三部分組成：

第一，檢測比較部分。該部分主要負責測量、檢測所需要保護的經過電器元件的電流、電壓、電氣元件阻抗值、電壓電流的相位角等信息，并將所獲得的信息與預先設定的信息進行比較，一旦發現異常立即將其發送到邏輯部分。

第二，邏輯部分。該部分主要負責信息的處理，通過檢測部分發送的信息判斷故障位置，選擇合理的處理措施，向輸出斷路器跳閘等指令。

第三，執行輸出部分。該部分負責執行邏輯部分下達的指令，是直接完成設備保護的部分。

（二）繼電保護與故障信息管理的特點

繼電保護與故障信息管理能夠實現對電力系統總體的監測、故障預警以及故障處理，可以說它是電力安全的最重要的一道防線。因此其具有以下幾個特點：

第一，靈敏性。靈敏性指的是監測部分的反應能力，即使是微小的電流或電壓變化也可以被檢測出來，并與正常值進行比較。

第二，穩定性。繼電保護裝置安裝的環境比較復雜，因此穩定性便成為了繼電保護的基本要求。穩定性高可以防止裝置不按指令進行相應的動作，從而更加安全可靠。

第三，速動性。速動性是針對執行輸出部分而言的，該部分要求在接到指令后以最快的速度做出相應的操作，從而最大程度上減少電力故障造成的危害。

第四，選擇性。繼電保護裝置的選擇性能夠保證在切斷故障位置最小范圍內的電源，最大程度上減少電路切斷對整個電力系統的影響。

二、繼電保護與故障信息管理系統的應用分析

（一）數據信息源

數據信息是保證繼電保護與故障信息管理系統正常運行的關鍵，在實際的系統運行過程中主要有以下三個數據信息來源：第一、安裝在變電站繼電保護裝置處的遠程測控終端向調度端發送的實時監測數據；第二、管理部門建立的計算機數據庫中的設備管理資料；第三、在繼電保護與故障信息管理系統的調試安裝階段所記錄的調試、運行信息，以及各個數據源接口所提供的與繼電保護有關的數據和參考資料等信息。

（二）系統結構

系統結構的構建是為了盡可能的滿足系統的特性，將它的靈敏性、穩定性、速動性和選擇性最大化。為了更好了解系統結構，我們從主站和子站兩個方面進行分析：

首先是主站系統，這一系統通過無線網絡或者專用網絡線路連接了大量的子系統，將子系統傳送來的大量數據進行統一的整理和加工。該系統主要由中央處理器、顯示器、通信服務器等組成。

其次是子站系統，該系統主要負責在系統末端收集信息并接受主系統反饋的動作指令，進而做出相應的動作。主要由傳感器、錄波器等組成。

（三）系統方法

第一，采用新型的應用軟件。隨著信息技術的發展，軟件開發技術日益成熟，更多穩定性、兼容性強的軟件將被應用于繼電保護與故障信息管理系統之中。

第二，一次設備參數接口。為了保證系統高效有序的運行，在系統構建的過程中充分利用了一次設備參數。例如調試過程中的電壓、電流等都可以作為一次設備參數為接下來的數據分析提供參考。在實際應用中通常將原始數據通過文件的形式發放給各單位，作為二次系統的輔助分析數據來源。

第三，方法庫和數據倉庫。數據倉庫是基于信息技術上的一種具有很強數據存儲與處理能力的系統。方法庫則是大量電力故障處理方法的集合。合理的利用信息管理技術將數據倉庫與方法庫結合到一起，可以實現故障診斷與處理的自動化進行。

三、繼電保護與故障信息管理系統出現的問題及解決措施

雖然繼電保護與故障信息管理系統已經得到了廣泛的應用，但是在實際應用過程中還存在很多問題。下面便針對使用過程中出現的問題提出了合理得解決措施。

（一）繼電保護與故障信息管理系統出現的問題

1、通信中斷，信息傳遞不及時。由于終端的設備出現故障，運行程序錯亂，沒有按照預先的設定進行，或者無線信號受到干擾等因素，使得終端與主機之間通訊中斷，阻礙了它們之間的信息傳遞。

2、信息傳送失真或不能及時傳送信息的設備出現故障，如死機等，造成傳送的信息發生錯誤，或部分缺失，也可能造成信息傳遞延時到達。有時候，設備建成后，后期的維護工作進行的不到位，也會出現類似的問題。

（二）完善繼電保護與故障信息管理系統的解決措施

1、建成投入使用前制定完善的計劃。要在前期充分考慮到可能出現的各種故障，盡量排除威脅，規范運作使用和維護方法，對可能性大的事件，計劃好應急預案，以便從容應對。

2、安排專人負責后續的維護工作。很多企業只重視該信息管理系統的開發和使用，并不重視后期的維護，事實上，隨著投入使用，會發現前期忽視的瑕疵，只有及時處理才能更好的適應現實情況，所以要組織專人負責后期的維護工作，對二次安全防護等也有幫助。

3、加強技術交流，準備備用件。為了能夠盡快解決出現的問題，要加強與經驗豐富的維修人員和設備廠家的聯系，及時進行技術層面的交流，改進技術水平，提高運行效率。還要在廠房里準備一些常用的零件和備用設備，便于及時更換。

四、 結語

綜上所述，繼電保護與故障信息管理系統以其較高的穩定性、高效故障檢測與處理能力在電力系統中得到了廣泛的應用。為保護電廠、居民用電以及工業用電安全做出了巨大的貢獻，充分滿足了用戶的安全需求。相信通過不斷的研究與創新，繼電保護與故障信息處理系統必將取得進一步的發展。

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