繼電保護定值管理系統(tǒng)設(shè)計研究

宋東升/內(nèi)蒙古能源發(fā)電投資集團有限公司電力工程技術(shù)研究院

繼電保護定值管理系統(tǒng)設(shè)計研究

宋東升/內(nèi)蒙古能源發(fā)電投資集團有限公司電力工程技術(shù)研究院

繼電保護是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要基礎(chǔ)和保障，對繼電保護定值進行流程化、規(guī)范化、痕跡化、精益化管理意義重大。在分析國內(nèi)定值管理工作現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，借助計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對定值管理系統(tǒng)進行功能及工作流管理系統(tǒng)與定值管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計和分析，實現(xiàn)了定值管理的過程管控，構(gòu)建了一套完善的定值管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了相關(guān)業(yè)務(wù)的集中管理。

繼電保護；定值管理系統(tǒng)；設(shè)計

引言

繼電保護是電力系統(tǒng)的重要組成部分，在保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行以及智能控制等方面起到了不可取代的重要作用。隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，智能電網(wǎng)不斷發(fā)展，電網(wǎng)運行方式趨于復(fù)雜化，在運行方式變化后實現(xiàn)運行方式組合及定值配合優(yōu)化，才能有效保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行，這就對繼電保護定值管理工作提出了準確性、有效性、及時性的要求。

一、繼電保護定值管理系統(tǒng)設(shè)計的意義

隨著中國國內(nèi)經(jīng)濟水平的顯著提高與社會的不斷進步，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，需要管理的繼電保護裝置越來越多，工作量也越來越大。采用傳統(tǒng)的主要依靠人工的管理模式，對電力系統(tǒng)工作人員來說不僅工作強度巨大而顯得困難，而且在時間上也不允許。大量電氣設(shè)備的定值管理己成為地調(diào)保護人員的沉重負擔(dān)，這些繁重的工作不僅要占用有限的精力與時間，甚至有時影響工作人員的正常安排，人工管理的辦法在現(xiàn)代電力系統(tǒng)高效、經(jīng)濟運行的大環(huán)境下已顯得相對過時。因此，利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以實現(xiàn)定值單管理的自動化，可以有效地提高繼電保護管理工作的效率，并保證繼電保護定值資料的正確性、及時性，這對提高電繼電保護的可靠性有很大的幫助從而有益于電網(wǎng)內(nèi)各種工作的高效運行。

如何能減少繼電保護保護定值計算人員在編制、傳遞這些資料上所花費的時間，同時讓重要的、關(guān)鍵的保護定值信息得到及時的流轉(zhuǎn)、傳遞，使上級領(lǐng)導(dǎo)、地調(diào)保護、調(diào)度部門更方便快捷的了解各個變電站的設(shè)備定值情況，使運行管理人員把更多的精力放在電網(wǎng)的安全，高效的運行方面，這對供電企業(yè)的安全生產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)服務(wù)工作，以及在提高企業(yè)的社會與經(jīng)濟效益方面具有很大的積極作用。利用繼電保護定值單管理系統(tǒng)，可以減少地調(diào)保護班組工作人員的工作強度，同時也提高了設(shè)備的可靠性。

因此，將好的繼電保護整定單信息管理系統(tǒng)運用到該電力公司電網(wǎng)繼電保護日常管理中使得管理工作有更高的安全性、可操作性及方便的可維護性具有重大意義。繼電保護定值流轉(zhuǎn)管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)就是為了解決以上存在的問題而開發(fā)的一套應(yīng)用程序。

二、國內(nèi)繼電保護定值管理的研究狀況

現(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)隨著自動控制理論、電力電子技術(shù)、電子信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，呈現(xiàn)出大容量水火電機組，風(fēng)能、太陽能等新興能源加入系統(tǒng)，超特高壓全國互聯(lián)電網(wǎng)，智能化電網(wǎng)發(fā)展新趨勢。繼電保護的基本任務(wù)，一是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，迅速地有選擇性地正確切除故障設(shè)備，保證系統(tǒng)的其余部分能快速恢復(fù)正常運行；二是在發(fā)生異常情況時，迅速地有選擇性地正確發(fā)出告警信號，提醒監(jiān)控運行人員對那些繼續(xù)運行將會引起故障的電氣設(shè)備進行處理。由此可見，繼電保護是維護電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵技術(shù)之一。

國家電網(wǎng)公司在借鑒國際先進管理經(jīng)驗，順應(yīng)信息化發(fā)展要求，以科學(xué)發(fā)展、精細管理為目標，大力建設(shè)建設(shè)SG186工程，以實現(xiàn)公司信息化發(fā)展。信息化戰(zhàn)略研究、信息化技術(shù)攻堅不斷深化，以踐行國家電網(wǎng)公司“兩個轉(zhuǎn)變”建設(shè)“一強三優(yōu)”現(xiàn)代化企業(yè)建設(shè)的宏偉目標。但SG186工程建設(shè)中未涉及繼電保護定值管理信息化的具體系統(tǒng)，還需大處著眼，小處著手，在地區(qū)供電企業(yè)的繼電保護定值管理上應(yīng)得到進一步改進和完善。

繼電保護整定計算完成后，需將計算結(jié)果生成定值通知單并通過校核、審核、批準后下發(fā)到各廠站執(zhí)行。從對繼電保護定值人工管理工作的具體分析上看，繼電保護定值管理涉及大量保護裝置，定值單需在不同職責(zé)的管理人員和多個部門之間流轉(zhuǎn)，使用紙質(zhì)資料靠人工簽字、傳遞耗用了大量的人力物力，僅僅依靠簡單的WORD文檔和EXCEL表格的文件管理，文件分散無法實現(xiàn)方便的檔案查詢、統(tǒng)計、資源共享和歷史追溯。即使繼電保護裝置原理先進、硬件設(shè)計精確、制造優(yōu)質(zhì)，繼電保護定值算法先進、精確，但定值管理工作出現(xiàn)漏洞，造成繼電保護裝置設(shè)定的定值不正確、不可靠，繼電保護裝置則不能正常工作。利用到先進的計算機數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對定值單管理工作進行數(shù)字化、信息化改造勢在必行。

國內(nèi)已有的繼電保護定值管理系統(tǒng)往往偏重于內(nèi)部數(shù)據(jù)管理，僅將繼電保護定值形成數(shù)據(jù)庫，但沒有相應(yīng)數(shù)據(jù)查詢、修改環(huán)境；局限于獨立運行，未能實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的自動推進，不能很好地將繼電保護定值管理的各個環(huán)節(jié)串聯(lián)起來形成流程化應(yīng)用；還存在僅依靠網(wǎng)絡(luò)進行單一的數(shù)據(jù)交換，缺乏實用性和靈活性，整個流程不透明，無法追溯繼電保護定值管理工作流程，權(quán)責(zé)不清，不能進行有效地管理和監(jiān)控。

綜上所述，如何建立一套準確、可靠、清晰、迅速、方便的繼電保護定值管理系統(tǒng)，優(yōu)化流程、縮短時間，綜合管理方式、技術(shù)手段、營運成本等多方面因素，實現(xiàn)工作效率的提升、公司人力物力的有效利用是十分有必要的。

三、繼電保護定值管理系統(tǒng)設(shè)計研究

(一)系統(tǒng)的總體功能設(shè)計

1.體系結(jié)構(gòu)應(yīng)是分布式的，可以同時滿足各級調(diào)度（含地調(diào)、縣調(diào)）、運行單位、設(shè)計施工單位等各部門間進行定值參數(shù)報送、定值單網(wǎng)上傳遞（包括定值單的經(jīng)辦、審核、批準、下發(fā)、回執(zhí)和歸檔）以及狀態(tài)的追蹤，總體上達到規(guī)范流程、提高效率、保證安全的目的。

2.系統(tǒng)應(yīng)有一套角色管理體系，各用戶有相關(guān)角色和功能權(quán)限，配合相關(guān)管理制度，各用戶角色履行各自權(quán)責(zé)，保證對系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全控制。

3.繼電保護定值單應(yīng)實現(xiàn)網(wǎng)上電子簽名（簽章）并加密，保證網(wǎng)上流轉(zhuǎn)的定值單的真實性、安全性與可靠性。

4.系統(tǒng)應(yīng)具備工作流功能，即每份定值單都應(yīng)嚴格按照“經(jīng)辦－審核－批準－下發(fā)－執(zhí)行－完成（回執(zhí)）－歸檔”的流程來進行，真正起到“固化工作行為、固化工作流程”的作用。系統(tǒng)應(yīng)提供數(shù)據(jù)查詢、修改、保存、更新、導(dǎo)入、導(dǎo)出、打印等通用功能，有利于提高各部門的工作效率及工作質(zhì)量。

(二)定值系統(tǒng)的功能分析

1.參數(shù)管理主要是用于定值整定計算需要的參數(shù)、圖樣等資料報送、統(tǒng)計和查詢，參數(shù)報送應(yīng)符合有關(guān)流程和規(guī)范，并形成模板。

2.定值單管理主要用來實現(xiàn)對供電企業(yè)內(nèi)部的定值單的流轉(zhuǎn)、查詢與統(tǒng)計。定值單包括：正在執(zhí)行的定值單、作廢的定值單、臨時的定值單等。其中定值單模板管理是對與系統(tǒng)內(nèi)各種繼電保護設(shè)備和自動裝置設(shè)備對應(yīng)的定值單模板進行管理，可以查詢已有的模板，添加新模板，刪除不用的模板。

3.流程控制是對參數(shù)報送及定值單流轉(zhuǎn)狀態(tài)的體現(xiàn)、生成和控制，包括啟動工作、待辦工作、已辦工作、歸檔工作。流程中每一步驟都必須相關(guān)人員（當(dāng)事人）簽字（蓋章）并進行流轉(zhuǎn)，參數(shù)管理和定值單流轉(zhuǎn)需體現(xiàn)狀態(tài)（經(jīng)辦、審核、批準、執(zhí)行、完成、歸檔）。流程狀態(tài)應(yīng)在參數(shù)表和定值單上自動生成。不同權(quán)限的用戶可以通過流程控制功能了解不同參數(shù)數(shù)據(jù)和定值單當(dāng)前所處的流程位置，也可知道自己的操作過程，及待辦理相關(guān)工作。

（三）工作流管理系統(tǒng)與定值管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.工作流管理系統(tǒng)。

工作流管理系統(tǒng)WfMS是“一種在工作流形式化表示的驅(qū)動下,通過軟件的執(zhí)行而完成工作流定義、管理及執(zhí)行的系統(tǒng)”。工作流管理系統(tǒng)是一個軟件系統(tǒng),完成工作流的定義和管理,控制業(yè)務(wù)過程中各種任務(wù)發(fā)生的先后次序,調(diào)度相關(guān)的人力或信息資源,按照預(yù)定的邏輯次序推進工作流實例的執(zhí)行,實現(xiàn)業(yè)務(wù)過程的自動化執(zhí)行,為企業(yè)業(yè)務(wù)運行提供軟件支撐環(huán)境。建設(shè)定值單管理工作流系統(tǒng)可以采用一些面向事務(wù)處理類型的工作流平臺。BEA WeblogicIntegration是功能強大的BEA WebLogicPlatform產(chǎn)品中的一個組件,提供了開發(fā)和運行業(yè)務(wù)的工作流系統(tǒng)以及集成其他應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)支持。我們選擇WeblogicIntegration作為定值管理系統(tǒng)的工作流系統(tǒng)實施和系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)平臺。

2.定值管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。

分析定值管理業(yè)務(wù)過程的一般特點可知,定值管理系統(tǒng)需要與定值計算程序集成；定值整定計算需要設(shè)備參數(shù)和電網(wǎng)圖形拓撲數(shù)據(jù)等；一般的設(shè)備屬性、參數(shù)數(shù)據(jù)和電網(wǎng)圖形拓撲是需要由配電AM/FM/GIS提供的。所以定值管理系統(tǒng)是一個以定值單管理為中心的、多系統(tǒng)集成的一個軟件系統(tǒng)。

四、結(jié)語

綜上可知，定值管理系統(tǒng)可以大大減少整定工作人員的工作量，提高工作效率，使管理水平也上一個新臺階，做到定值單管理流程化、精益化、痕跡化、節(jié)約化，便于保存、管理、控制、開發(fā)，讓定值管理有據(jù)可依、有單可查，同時具有很好的擴展性，與整定計算程序有機的集成，為整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行奠定一個良好的基礎(chǔ)。相信隨著這套系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善,將會在繼電保護整定計算領(lǐng)域發(fā)揮出越來越大的作用。

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