繼電保護信息管理系統的應用

廖斌

摘 要：隨著網絡技術的飛速發展，微機保護裝置逐步得到了普及，結合網絡方式實現繼電保護技術信息管理系統已經成為一個高效、方便的系統，大大提高了對電力系統的保護能力。文章以繼電保護技術信息管理平臺的系統建設出發，對平臺的規劃、設計核心技術進行了研探，針對繼電保護信息管理的發展進行分析討論，并通過實際的應用實例證實了繼電保護信息管理系統可以實施有效管理，提高系統運行效率。

關鍵詞：繼電保護；自動化；管理應用

1 繼電保護信息管理概況

我國是電力大國，用戶眾多，電網自動化技術快速發展也使得在工作時產生大量信息，針對這些信息如不能及時有效管理，對于繼電保護、系統故障信息的分析處理自動化水平相對滯后，這種狀況影響了繼電保護的運行管理效率。當變壓器套管以外發生相間短路時，過電路保護延時動作，跳開兩側斷路器。變壓器內部各側差動電流互感器之間一次電器部分發生主變壓器引出線、繞組多相短路、單相嚴重的匝間短路時，盡快將其退出運行，以減輕變壓器損壞程度。電流速斷保護，即當變壓器進出線、匝間短路時，產生大電流沖擊。因此鑒于此種情況，建立完整的繼電保護故障信息管理系統，也必將成為電力管理部門的迫切需要，還需要解決通信方式落后，個別設備不兼容和通信時鐘不統一等等諸多問題。原電力部提出要求電力管理部門建立“繼電保護管理信息系統”，之后國家電網公司都陸續出臺相關文件，逐步強化對繼電保護信息管理系統的建立和考核要求。對于任何一個變電站來說，繼電保護是最為關鍵的，只有及時的發現故障并給予正確的故障判斷和解決，才可以保證變電站的正常夠供電工作。文章針對變電站繼電保護信息管理系統的運行和繼電保護措施的相關問題作進一步的探討分析。

2 繼電保護信息管理系統的作用

2.1 主要功能

繼電保護及故障信息管理系統，在電網工作時起到不容忽視的作用，是一個重要的組成部分。員工的繼電保護管理，實行定期檢查制度。收集相關信息進行分析和統計，并根據這些信息改進和處理以保持系統的安全。但由于繼電保護的管理工作量大，勞動生產率低，繼電保護信息管理系統的應用可以有效地改善現狀，提高工作效率。

2.2 主要任務

主要由網、省、地級調度中心或集控站主站系統和各級發電廠、變電站端的子站系統通過電力系統的通訊網絡組成。主站系統：通過對子站用網絡、專線傳送來的信息（保護動作和錄波報告）進行加工、處理、分析、顯示，為調度員事故處理及電網的安全分析、繼電保護動作行為分析提供決策依據；并在此基礎上實現全局范圍的故障診斷、測距、波形分析、歷史查詢、保護動作統計分析。子站系統：主要負責信息采集、處理、存儲及轉發，以提供調度中心對數據分析的原始數據和事件記錄量。同時提供站內設備巡檢與系統自檢、數據查詢與檢索、信息在線分析、監視主畫面、圖形與參數維護、站內設備對時、用戶權限日志管理等功能。

3 繼電保護信息系統的技術實現

3.1 信息數據源的分布

繼電保護系統信息參考源是信息系統順利運行的關鍵保障，因此要保證信息數據分布的準確性、快速性，從其來源部分看主要有：變電站電腦終端連接保護裝置RTU發送至控制端的實時數據；生產班組存放的試驗記錄、運行制度等記錄數據；終端定時采集重要數據，在其他系統中還需要提供繼電保護有關數據和參考資料的數據源接口。

3.2 系統結構

為了充分利用信息管理系統，在建設過程中可設計網絡系統監控數據作為系統的數據源，這種實時監控數據更加有效，可以提高系統可信度和增強運算能力，多方面源數據進行綜合處理提高系統可靠性能。通過構架各個端口源數據集成，以支持不同的應用程序庫，提高系統的可擴展性，實現網絡功數據交換，實現開放MIS的數據接口，信息系統的開放式數據接口，基本實現充分利用兩個數據資源的目的。

3.3 系統方法與功能

第一、數據倉庫和方法庫，數據倉庫比傳統的關系數據庫更高一級，它不僅支持大規模的數據處理，而且對動態存儲性能，應用程序編程接口，具有較強的非結構化數據。結合故障管理信息數據庫，建立一個科學的方法庫，方法庫規則庫的包處理方法的一系列分析，以及應用軟件的集中表現，從而限制了數據倉庫的查詢和閱讀，通過設置用戶訪問的寫操作，維護數據的完整性，但也限制了應用客戶范圍。第二、軟件應用功能。要建立“三遙”實時數據庫，可以實現實時數據監控，進行分析處理，可以提高軟件本身的運算應用能力，提高軟件本身的科學化管理能力，比如各類信息的二次查詢，對以往定檢記錄進行比較，統計動作時間和頻次，統計故障響應和事故報警響應等。第三、軟件開發工具，應用軟件開發工具是提高信息技術創新的一種主要動力，采用Microsoft（微軟）公司系列工具軟件進行開發，在實用性和兼容性上都可以體現應用的先進性及廣泛性。隨著Internet的廣泛應用，信息資源的利用已成為企業發展的巨大動力。

4 系統特點

4.1 可靠性高、實用性強

繼電保護與繼電管理系統依靠數據倉庫和方法庫，數據來源準確可靠，有利于今后系統的維護與升級。繼電保護與繼電管理系統主要作用是將信息系統集中管理，實現分部式系統，即使某一工作站出現意外不能正常工作，但是對整體管理系統來說，在功能上不會受到太大的影響，降低系統運行時各個分系統運行的風險，另外這種分部式管理體系在故障檢查維修上來看，也是比較簡便的，大大減小了工作人員的工作強度。由于各種繼電保護適應電力系統運行變化的能力都是有限的，因而，對于繼電保護整定方案的配合不同會有不同的保護效果，如何確定一個最佳的整定方案，將是從事繼電保護工作的工程技術人員的研究課題。總之，繼電保護與繼電管理系統既有自身的整定技巧問題，又有繼電保護配置與選型的問題，還有電力系統的結構和運行問題，需要結合電網實際進行設置和調整，使得其可靠信和實用性更強。

4.2 開放性和先進性

目前互聯網技術已經進入了云端時代，現在也是大數據應用的時代，技術的進步也使得繼電保護系統的數據源越來越廣泛，結合先進的檢測手段和先進的分析軟件，對大量的系統基礎數據進行科學化的分析，讓繼電保護系統趨于完善、便捷，可擴展性越來越強，具備了很好的發展空間和應用前景。針對大電網環境下繼電保護應對過負荷、FACTS設備對保護的影響以及基于身份識別的保護管理技術開展研究，提出了基于電壓平面的距離保護應對過負荷策略，提出了適應串補線路電流反向的電流差動保護新原理，研制了適應電網過負荷及串補線路的裝置樣機并進行試運，開發了繼電保護設備全壽命周期管理系統。項目研究成果從原理上顯著提升了大電網距離保護抵御過負荷能力，提高了保護裝置管理技術水平，增強了大電網繼電保護系統的整體性能，對于預防保護潛在故障、限制事故范圍擴大，保證電網安全穩定運行具有重要意義，得到了與會專家的一致認可和高度評價。

5 結束語

目前，各個發供電企業的MIS系統建設已普遍采用Internet/intranet模式，結合云計算網絡，利用現在的大數據，實現專業子信息系統的功能提升，通過統一系統的規劃及大數據的處理流動，不斷提升充分利用各種信息資源的能力，實現電力系統管理的跨越式發展。

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