水電站繼電保護及故障錄波器的信息處理

張賢軍（國網四川資陽市雁江供電有限責任公司，四川 資陽 641000）

信 息 技 術

水電站繼電保護及故障錄波器的信息處理

張賢軍
（國網四川資陽市雁江供電有限責任公司，四川 資陽 641000）

電力系統運行中，如果有故障發生，繼電保護裝置和故障錄波器就會有大量的相關信息生成。這些信息在監控主機上顯示出來，同時顯示的還有其他信息。這些信息經過分析可以明確，有價值的信息僅占有所顯示信息量的35%-40%。當這些故障信息由調度監控主機接收后，技術人員要將所有的信息分類，將有價值的信息篩選出來，據此而對故障以判斷。大量信息傳送中，會對信息傳遞速度造成影響，還不利于調度人員對故障做出快速而準確地判斷，影響了故障處理效率，不利于電網安全運行。本論文針對水電站繼電保護及故障錄波器的信息處理進行探究。

水電站；繼電保護；信息；處理

隨著人們對電能質量要求越來越高，電力系統運行的安全可靠性日漸重要。目前中國的水電站普遍采用了微機型自動保護裝置和故障錄波器，相關信息都是以數據通信的方式向調度監控主機傳播。通信容量的增強，水電站的電網運行水平逐漸提高，為了確保電網安全運行，就要能夠快速而有效地對電網故障進行處理，以恢復水電站供電系統運行。雖然水電站繼電保護功能自動化運行，并采用了故障錄波器對水電站電網運行中的故障問題進行分析，但是即便故障監控實施了自動化管理，但管理技術無法做到及時接受并快速處理故障。根據水電站電網實際運營需要，將電網繼電保護裝置以及故障錄波器信息處理系統建立起來是非常必要的。

一、水電站故障信息系統所發揮的功能

（一）水電站故障報告生成

故障保護裝置和故障錄波器所發出的故障信息傳送到故障信息系統中，就會伸長故障信息報告，與故障相關的所有信息都會被寫入報告中，包括故障發生時間、故障地點、元件、保護裝置動作情況以及評判等等。當報告完成后，就會傳遞到調度監控主機。

（二）對故障信息分類處理

如果水電站運行中有故障發生，就會有多個保護設備同時啟動，并產生大量的故障信息。對這些信息如果沒有及時處理，就會導致主站充滿了垃圾信息而妨礙對有價值的故障信息的處理和判斷。所以，子站要對故障信息技術處理，以能夠向主站提供有價值的故障信息。雖然主站所接收的故障信息多數與故障相關，但是這些信息根據主站需求不同而劃分為幾個等級，還要根據管理部門不同而進行分類，以將準確的信息傳送到相應的主站系統。

（三）簡化處理錄波文件以獲得準確的保護信息

當水電站運行中發生故障，所有的錄波器都會做出反應并產生動作，而與故障相關的只為一個錄波器中所生成的一個錄波文件。鑒于水電站故障線路僅為1條，而面對數個故障通道模擬，就有必要簡化處理錄波文件，所涵蓋的內容僅為故障線路所產生的電壓、電流以及線路上的開關量。隨著故障錄波文件的自動生成，故障所在線路以及具體位置就會被判斷出來。故障設備的保護裝置也會準確判斷。這樣，就會達到短時間有效信息傳遞的要求，可以盡快地對故障做出判斷。

（四）應用開關量變位信息對故障以定位

當水電站運行中發生故障，越是短時間內獲得故障信息，越能夠確保電網運行安全。在對故障信息以判斷的時候，可以根據保護信息就可以對變電站的故障信息以準確判斷，按照規定的級別分類，然后獲得所需要的故障信息。

（五）繼電保護整定值的管理

在水電站的日常管理工作中，繼電保護是重要的一項。提高繼電保護質量，就要管理好繼電保護整定值，以提高整定值的準確率，降低整定值核對的工作量。

（六）安裝網絡隔離器

水電站的電網上配置有很多設備，每一天設備都有各自的網址。隨著設備的改造升級，要做好電網維護工作，就要對這些設備進行定期的維護和檢修，加大了設備維護的工作量。另外，水電站內的設備都會構成具有獨立功能的運行網絡，安全問題尤為突出。在電網上安裝網絡隔離器，主站要訪問站內設備，就要通過隔離器才能夠對站內的設備進行訪問。

二、信息系統的故障信息傳輸要求

故障信息系統的信息主要來源于保護裝置、故障錄波器以及安全設備。在系統信息中包含大量的故障信息，或者是故障動作狀態，或者是警告，還包括大量的故障錄波數據信息，都是通過故障報告顯示出來的。從信息傳播情況來看，有主動性傳遞的，也有接受到調用信號后傳遞的。

系統設計上，系統運行故障發生過程中所產生的跳閘以及設備故障警報，要設定為主動上傳，無論是傳送途徑，還是傳送順序，都要有限考慮。對于保護裝置所產生的故障信息以及故障錄波數據，可以采用調用方式。為了提高信息傳遞效率，要對斷點續傳的信息傳遞功能以支持，以避免網絡上傳遞數據信息時受到干擾。

在故障信息傳遞中，采用國際標準協議，可以實現互操作性，特別是在系統運行中，能夠實現無縫通信，以滿足系統的各項功能需求。

三、故障信息系統的通信協議

故障信息系統所產生的各種故障錄波信息，來源于故障發生時所產生的模擬量以及數據信息。隨著保護裝置容量的增大，一些相關信息也會在保護裝置上有所記錄。當對水電站的電網故障進行分析的時候，根據保護裝置所提供的數據，可以對故障以正確判斷。

故障錄波數據的信息量大，主站對數據信息可以采用調用的方式，以確保收到準確的故障錄波數據。主站在調用故障錄波數據的過程中，根據文件列表中的文件名進行FTP下載來完成。

在故障信息系統中，子站所在地域不同，信息傳遞的通道也會有所不同。雖然理論而言，信息傳遞通道可以數據網絡作為平臺進行傳輸，也可以采用專線方式進行傳輸，但是，通信通道的物理層會有所不同，或者是微波通道、或者是光纖通道，包括載波、無線等數據通道都可以被充分地利用起來傳輸數據。通道的接口最好是通用的，或者按照實際的通道對接口規格要求進行配置。

故障錄波數據量越來越大，故障信息系統雖然設置了專用的數據傳輸通道，但是，數據信息傳輸都要采用通用接口，或者可以支持的接口，以保證數據信息高質量傳輸。加之目前網絡技術快速發展，就可以在數據傳遞中采用多種方式，除了專線傳遞之外，還可以選用電話網傳遞方式。

四、水電站子站的繼電保護所發揮的功能

（一）水電站子站系統各個裝置信息

子站系統中的繼電保護系統是以保護裝置、故障錄波器、通用接口所構成的保護工程師站。子站系統中安裝的裝置各有不同，包括廠家、型號以及安裝的時候都會有所不同，所建立的通信協議也會有所不同。在子站系統中，有可以應用通用接口直接安裝以太裝置的，也有經過保護管理機而接入到以太裝置，部分裝置則經過協議轉換器接入到故障錄波器。通過這些裝置，保護工程師占可以收集到各種信息，且將過濾和技術處理過的保護信息和故障錄波信息傳遞到主站。采用這種轉換方式，工作量會有所減少。

（二）子站系統與自動化系統的通信

子站系統與通信網絡之間是各自獨立運行的，經過相關裝置收集數據信息。所有的信息數據都不需要通過包括工程師站等保護裝置處理后轉發，可以使工程師站的工作量大大減少，提高了信息通信的安全可靠性。

結語

綜上所述，隨著水電站電網規模化發展，繼電保護和故障錄波器的數據信息處理、分析和傳遞都已經成為電網故障分析重要途徑。鑒于目前電網運行存在著故障信息繁雜且使用效率低的問題，就需要對故障信息系統所發揮的功能以明確，數字信息系統的故障信息傳輸要求，重要的是要對故障錄波器的進行處理，以確保對故障信息的正確判斷。關于水電站繼電保護信息的處理，包括子站系統各個裝置信息、子站系統與自動化系統的通信等，都需要子站繼電保護發揮功能來完成。

[1]高鵬宇.繼電保護故障信息分析處理系統在電力系統中的應用[J].技術與市場，2014，21（04）：12-15.

[2]程君妮，蔣曉雁，王建平.電力系統微機繼電保護硬件和軟件系統的設計[J].價值工程，2012（22）：196-198.

[3]李文朝，葉睆，胡鐵斌.繼電保護遠方控制實施方案[J].廣西電力，2013（36）：39-41.

[4]鄧業剛.數字式繼電保護及自動裝置安全運行的影響因素和措施[J].電力訊息，2014（17）：64-67.

[5]張小鳴，趙國柱，王秋陽.雙機繼電保護裝置可靠性的影響因素[J].常州大學學報（自然科學版），2011，23（02）：50-54.

[6]易永輝.繼電保護裝置壽命分析及壽命影響機理研究[J].電力系統保護與控制，2013（02）：79-84.

TM77

A