故障錄波器監測及數據處理系統的設計與應用

楊軍偉

國網安徽省電力公司滁州供電公司

故障錄波器監測及數據處理系統的設計與應用

楊軍偉

國網安徽省電力公司滁州供電公司

隨著經濟、生活水平的不斷發展與提高，電力用戶對供電的持續性有了更為苛刻的要求。如何第一時間獲取布置在電網各個角落的故障錄波器的數據資料，高效地進行信息交換和數據共享，已經成為解決如何快速恢復供電、開展電力故障進一步分析和電網研究的關鍵點。

故障錄波器；聯網；電力系統；應用

引言

隨著經濟的快速發展，為滿足日益增長的電力需求，變電站和輸電線路的數量不斷增加，電網規模在不斷擴大，因此，一旦電力系統發生故障，如何及時高效地隔離、排除故障，恢復電網運行已經成為我們亟待解決的實際問題。滁州地區地形復雜（丘陵、崗地近50%）、地域廣闊（面積近1.4萬平方公里），交叉跨越的輸電線較多，輸電線路發生故障后，傳統的故障處理流程，一般都是專業班組到現場調取報告，然后匯報給調度部門，調度部門再安排相關專業進行故障排查，對于距離較遠的變電站一般需要2～3個小時才能拿到報告，效率很低，尤其是在雷雨、大風或大霧等極端惡劣天氣下，交通狀況也不能得到保證，電網發生故障后很難短時間恢復。

光纖通訊技術飛速發展，滁州電網110kV及以上電壓等級變電站都在電網信息通信方面也已經建立了調度數據網，這些外部條件的成熟為故障錄波器實時監測及數據處理系統建立提供了可能。因此，為了更的保障電網安全平穩運行，同時在電網故障時能讓調度部門和公司決策層及時了解到有關故障信息，讓電網運行在最短的時間內恢復正常運行，研究設計一套精準、快速、安全的故障信息監測和數據綜合處理系統具有很大的實際應用價值。

1 實時監測系統的研究與設計

在對滁州電網現狀分析和研究的基礎上，設計并實現了一個故障錄波器實時監測和數據處理系統。當電力系統發生故障時，充分發揮變電站各故障錄波器的作用，將分散在各個變電站的錄波器實時信息上傳至主站，使故障信息在第一時間推送到局域網被授權的用戶。

錄波器聯網系統組成是由多個變電站的錄波器裝置、主站系統和客戶端計算機組成。故障錄波器裝置主要用來記錄電網故障前后的全過程信息，然后通過光纖數據網絡把故障信息上送到主站系統；監測系統軟件又包含兩個重要部分，一部分是數據接收、分析處理子系統，另一部分是故障信息發布子系統。

結合現有硬件設備，充分利用現有資源，增加客戶端電腦，其他硬件設備主站增加了三層網絡交換機、電力系統專用單向物理隔離裝置、硬件防火墻；變電站端針對沒有接入調度數據網的部分變電站，在主站端增加協議轉換設備聯入主站系統，對于早期故障錄波器沒有網口通訊的情況增加串口轉網口的通訊設備，然后接入網絡交換機，實現故障錄波器聯網。設計實時監測系統功能強大，重點包括：管理系統信息發布、WEB服務器功能、數據庫管理及系統配置功能、用戶權限配置、數據分析處理功能、故障檔案管理等，具有豐富的擴展接口和高級功能應用。

2 實時監測系統的應用功能介紹

故障錄波器聯網系統如何應用是監測系統體現價值作用的關鍵環節，實時監測系統主要由登錄系統、拓撲結構、故障信息查詢、通訊狀態及其監測、波形分析等八個方面應用功能組成。

故障錄波器實時監測和數據綜合處理系統的實際應用功能主要包括：登錄系統、拓撲結構、故障信息查詢、通訊狀態及其監測、波形分析、波形打印功能、系統配置、各類故障信息分類及歸檔等八個方面。充分體現了系統設計的人性化、易用性以及實用性，為故障錄波器實時監測和數據綜合處理系統的推廣應用打下了堅實的基礎。

3 實時監測系統在滁州電網的實際應用

2014年10月30日早上8點58分接到調控中心電話，告知220千伏定遠變永康511線路開關跳閘，監控已監控到此跳閘信息，請保護專業核實，通知線路專業人員查線，排除故障。專業人員立即在主站打開故障錄波聯網系統，調取了有關報告，核實了故障點所在，直接通知調度人員故障地點，線路專業人員去排查，故障分析過程如下：

（1）接到調度故障通知后立即通知專業人員到故障錄波器實時監測系統去處理故障數據。

（2）提取最新的故障錄波文件，通過條件篩選，可以快速找到所需要的錄波文件（變電站、時間、故障文件等）。

（3）找到所需要的故障文件后，對文件進行分析處理。故障文件的分析。

（4）選取正確的參數后，系統會自動算出測距結果和判斷故障類型。對于本次故障而言，測出的故障結果是16.87公里，故障類型是A相和C相兩相短路。

（5）選擇打印詳細的故障分析報告，形成故障分析報告。故障分析報告的生產及打印。

在故障錄波器聯網系統詳細的對故障分析之后，準確的計算出故障點距離，線路專業班組在第一時間到達了事故現場，發現是樹障造成，并及時進行了排除。整個事故處理時間不足1.5小時，比傳統的處理方式時間至少縮短60%，同時本系統還能隨時調去分析歷史事故，為事故后分析和追憶提供了幫組。

故障錄波器聯網系統已經在滁州電網及時的進行應用，極大的縮短了故障的復電時間，節約了人力、物力，也為滁州的經濟發展提供了不可或缺的保證。故障錄波器實時監測系統的實用性得到了實踐的檢驗，確確實實為電力工作者節約了資源，提供了方便，工作效率得到了大大的提高。

結語

滁州電網故障錄波器聯網應用是為適應無人值守變電站和繼電保護技術的快速發展要求而應運而生的?？梢哉f它的產生改變了專業人員在電網故障處理的方式、方法，提高了故障處理的效率，極大節約了人力成本和物質成本。故障錄波數據的實時上傳進一步提高了省級及地市級調控中心的事故處理能力，加快了電網事故處理過程，保證電網安全穩定運行及持續可靠供電。

[1]焦贊輝,故障錄波器應用現狀與問題分析[J].電器設備, 2010,273（2）；51-52

[2]賈旭東,繼電保護故障信息系統的應用研究[D]；華北電力大學（北京）；2011年

[3]唐勝龍,錄波器組網及故障信息WEB發布技術研究[D].華北電力大學,2011

楊軍偉（1985-），男，河南周口人，學歷：研究生，職稱：工程師，研究方向：電力系統及其自動化。