基于事件的電網故障信息深化應用

王 達

（廣東電網有限責任公司茂名供電局，廣東茂名525000）

0 引言

在絕大多數變電站以“無人值班”方式運行的趨勢下，一旦線路發生故障，若通知運行人員到一側或兩側變電站內查閱相關保護裝置的故障信息，則既耗費人力、物力，又拖延了線路故障的處理，極不利于電網的安全穩定運行。

1 基于信息的電網運行監視方式

目前，各電壓等級（含非電網企業資產）變電站主要由變電站遠動裝置和保信子站系統[1]向各級調度機構上送電網故障信息。電網發生故障時，重要的保護信號和開關變位等硬接點信號和部分軟報文經遠動裝置上送，并展示在調度員界面的告警窗。

遠動裝置通過網絡通信方式采集繼電保護裝置、安自裝置等變電站運行設備一定數量的軟報文。運行監控系統事故跳閘的第1級告警，在開關分位上送后，通常有三種邏輯觸發：事故總、事故總或保護動作、事故總與保護動作。為正確觸發短時間內的多條線路跳閘，事故跳閘的有效判別時間設置得較短（如3 s）。若存在事故總的合成不正確（漏合成或以非瞬動接點合成），或者遠動裝置上送的信息過多導致超出有效判別時間，均會造成事故跳閘的第1級告警無法正確產生，調度人員也無法立即獲取電網故障信息，嚴重危及電網的安全穩定運行。

保信子站系統采集繼電保護裝置的開關量狀態、出口動作信息、啟動和復歸信息、告警信息等。電網發生故障時，遠動裝置上送的信息可能無法確切地反映故障原因，調度人員可能會進一步通過保信主站系統獲取相關信息。

這種基于信息的電網運行監視方式存在較大漏告警的可能性。正確產生告警后，既需要調度人員有熟練的保信主站系統使用技能，又需要在電網發生故障時耗費較多的時間于調度員界面告警窗和保信主站系統檢索，不利于電網故障的快速定位和消除。

2 繼電保護信息系統的應用

2.1 保護信息調閱

當電網發生故障或裝置運行出現異常時，保信子站把裝置的動作信息或異常信息轉換為103報文格式，上傳給保信主站。保信主站接收到103報文快速進行處理，發出故障或異常告警提示。可從繼電保護信息主站系統調閱保護事件和故障量，其中故障量是指保護動作時產生的測距、故障類型以及故障時電壓、電流等信息[2]。

2.2 一、二次設備關聯

保信子站系統與接入的繼電保護裝置及故障錄波器，通過裝置所屬一次設備編碼與主站端數據中心創建的一次設備進行關聯[3]。部分存量的保信子站，若接入的繼電保護裝置未正確錄入一次設備編碼，可通過主站端開發的關聯工具進行關聯。一、二次設備完成正確關聯后，方可進行關鍵保護信息的針對性調閱。

3 基于事件的電網運行監視方式

3.1 基于電網運行風險分析的智能告警

遙信、遙測由遠動裝置上送至主站運行監控系統后，通過數據中心的量測類型設置，經智能告警專家庫的規則進行推理，產生相應等級的告警事項。這種模式既排除了事故總合成錯誤的隱患（智能告警以運行狀態的開關分位為推理觸發條件），又允許了較長時間的遠動裝置信息上送（開關分位前10 s、后20 s，只檢索該開關對應間隔的保護信息），較事故有更高的判斷準確率。

智能告警的檢索對象始終是特定的，可以更加有針對性地展示遠動裝置上送的電網故障信息，且更加多樣的推理規則設置，可進一步推理電網故障的狀況（重合是否成功、母線保護或安穩裝置連切等），尤其是在惡劣天氣大量的電網故障發生時，更能幫助調度人員快速、準確地進行故障分析。

3.2 關鍵保護信息調閱

在一、二次設備完成正確關聯后，上傳保信主站系統的保護事件和故障量（未主動上傳可通過運行監控系統產生的設備第1級告警進行觸發式自動召喚），由一次設備編碼對應數據中心的一次設備，與遠動裝置上送的信息共同展示在運行監控系統的實時告警窗，既免去了調度人員在保信主站的多項操作，又能將信息集中對比分析。

3.3 主站端觸發式錄波數據自動召喚、分析

部分保信子站不具備分析帶動作出口標識的錄波數據并上送錄波簡報至保信主站的功能，需由調度人員手動召喚相關錄波數據，并使用保信子站內嵌的錄波分析軟件進行單端或雙端分析后，方可得到相應的錄波簡報。其中涉及錄波數據中CFG格式的配置文件和保息主站相應錄波器DMF配置文件的關聯操作，步驟較為繁瑣，也不利于電網故障的快速、準確分析。

在一、二次設備正確關聯的前提下，可以以一次設備的第1級事故跳閘或者智能告警為觸發條件，對具體保信子站的相應電壓等級錄波器，通過故障錄波文件名（以故障時間命名）進行匹配，自動召喚相應的錄波數據并啟動保信主站錄波分析軟件進行分析，將錄波簡報的關鍵信息（故障相別、故障測距）發送至運行監控系統告警窗，方便調度人員快速、準確地進行故障分析。

4 電網故障信息發布

4.1 跳閘統計

在智能告警以特定對象進行推理，且故障發生后的運行狀態（有無重合成功）的情況下，可以收集運行監控系統的智能告警信息，通過關鍵字匹配（重合成功為瞬時故障，不成功為永久故障），利用正向隔離裝置傳送至辦公網絡相應的服務器，使單位內相關部門人員可以隨時檢索到故障線路的情況，更可通過省地互聯網絡上報上級調度機構，以減少調度人員的大量統計、上報工作。

4.2 錄波簡報

在主站端觸發式錄波數據自動召喚、分析的功能下，亦可通過正向隔離裝置在辦公網絡集中展示，方便保護自動化和變電運維人員調閱，更可經單位的短信平臺接口，發送至相應的輸電和變電站運維人員手機，免去了變電運維人員前往現場二次裝置查閱的時間，也減少了調度人員的故障保送工作量。

5 結語

上送調度機構主站端的電網故障信息，在基于事件監視的思路下進行匯總處理，既增加了電網故障分析的有效信息，又減少了電網故障信息調度人員再處理的大量步驟，可使電網故障的定位更加準確，故障消除更加快速。