摘要:众所周知,电网中包含大量的保护装置、录波器及安全自动设备,二次装置是复杂且多样的,它在保障电网的安全稳定运行、满足电网运行管理和调度等多重需要的方面发挥着重要的作用,为整个电网的数据传输和共享提供了平台。变电站的继电保护系统作为电网的运行安全监视和故障处理系统,在保障电力系统稳定运行的过程中有着不可替代的作用。为了全方位了解电网运行信息,实现对继电保护故障信息的分析。辅助电网调度人员的决策,提高电力系统设备管理和电网故障处理的自动化水平,本文对变电站继电保护故障信息远程传输系统进行了研究。
关键词:变电站;继电保护故障;信息远程传输系统;设计
引言
一般说来,较完善的继电保护及故障信息系统应该包含下列数据:(1)电网正常工作时的数据。继电保护及故障信息系统应该及时收集和反映电网正常工作时的情况、变电站一次设备的运行及检修等情况、变电站二次装置的运作情况、保护装置的检测报告及发生异常情况的信息等数据。(2)故障发生后的数据。继电保护及故障信息系统应该及时收集和反映电网故障信息(如故障发生的位置、故障录波器的全过程录波信息等。(3)静态的继电保护数据。继电保护及故障信息系统应该及时收集和反映其配置情况、操作人员的档案和工作记录、相关的图纸数据等。
1变电站继电保护故障信息远程传输系统主要功能
继电保护故障信息系统,相比传统的继电保护设备管理方法,更加契合未来继电保护信息处理的发展方向。操作人员不再需要人为操作收集设备来对信息进行采集和分析,继电保护故障信息系统可以自行采集信息,并对这些信息进行数据筛选,直观地展现给操作人员。解决了继电保护的管理工作量大,劳动生产率低的问题,同时为未来智能决策系统提供了基础运行环境。继电保护故障信息系统主要由各级调度中心或集控站主站系统和变电站端的子站系统组成。 主站系统:继电保护故障信息主站系统是近年的热门项目。为适应国家规定,主站需要解决如下两个问题:(1)在厂站端,继电保护故障信息处理子站可以将不同装置的通信接口、通信协议和数据协议统一,主站能向所有子站开放;(2)在调度端,建立故障信息数据库及相关处理应用,并且和其他系统及应用要有良好的兼容性。子站系统:主要负责信息的采集、处理、存储及转发,为调度中心提供数据分析的原始数据和事件记录量。同时负责站内巡检与自检、数据查询与检索、视频监视和日志管理。
2系统设计
针对变电站继电保护故障信息远程传输系统的功能需求,该系统以网络为基础,采用服务器作为数据储存和管理媒介的B/S模式结构。在用户点采用了基于HTML技术的图形化管理系统,将SQLServer作为数据库管理系统用于实现对系统数据的管理。HTML作为一种动态的超文本标记语言,结合Javascript技术建立了网页内容与数据库之间的结构。方便地实现对数据的读取和获取,并对用户信息进行检测,实现数据的双向流动。信息采集模块采用了C/S模式,系统运行管理模块采用了B/S模式设计。C/S模式是一种基于服务器与客户端的系统部署方式。由于变电站继电保护信息的采集位于系统终端,因此采用C/S模式能够满足系统交互性和实时数据采集控制的需求。B/S模式是一种基于中心服务器系统,采用浏览器作为终端的服务器部署方式。采用该方式只需布置一个数据处理核心,用户采用自有的Web浏览器即可对系统进行访问和控制,不仅节约硬件、软件资源,同时也提高了工作效率。数据库系统采用了SQLServer数据库。SQLServer2008系统是在SQLServer2005上发展而来的,能够实现对整个数据库数据信息的加密,从而保证了数据的安全性。同时,通过加强的数据库镜像平台保证了数据的稳定性和可靠传输。
对于电力系统数据信息的安全、稳定运行,具有重要意义。
3继电保护及故障信息系统的数据流程
(1)当电力系统发生干扰或故障的时候,继电保护及故障信息系统的保护及录波装置就会自动启动。(2)保护装置和录波装置启动后,会采集现场设备的各种故障数据,然后将这些数据通过专业通道传输给子站系统,子站系统会对采集到的数据进行分析和判断,以此来确定电力系统发生的是干扰还是故障,并将分析后的数据和结果存入相应的数据库。(3)如果经过分析和判断,子站系统确定电力系统发生的是故障,那么就会利用各种技术准确判断电力系统发生故障的时间,同时确定故障线路和类型,然后启动数据压缩模块对故障数据进行压缩,并将压缩后的数据传输给调度中心主站系统,再通过对线路故障进行定位和测距,为管理人员提供信息参考。(4)自动化系统可以将保护动作信息迅速及时地传输给调度中心,调度中心会对子站传来的各种压缩故障数据进行解压缩,并更加精确地判断故障发生的元件,启动多测量测距模块来对故障发生的部位进行准确定位。(5)经过上述步骤后,主站系统会将故障发生部位、故障设备模拟量数据、故障测距数据和电网静态数据传输到“保护、开关动作行为评价模块”,这个模块会对各种离散信息进行预处理,判断故障发生时保护、开关所采取的动作是否恰当,并形成完整的报表供操作人员进行决策参考。
4故障信息远程传输系统在的应用功能
(1)设别信息的实时状态监控功能。继电保护技术相关人员或者电力调度人员可以清楚地观察继电保护装置如:软件板、硬压板以及开关量的实时状态。主要是针对继电保护装置的使用可靠性进行检查。(2)监控画面的历史事件数据查询。各个变电站相关工作人员向系统提交保护动作信息后,系统会自动将获取的信息进行整合,但是调度中心通常难以确定保护装置发生了的哪一种保护动作,因此监控画面的历史事件数据查询可以为调度人员提供参考依据,尤其是进行线路检查和布置工作时更加重要。(3)定值管理。故障信息远程传输系统的定值管理应用功能主要体现在定值召唤和查询比较。通常子站向分站或主站传输定值,都需要进行数据归档管理,同时自动标记召唤时间,能够和历史定值数据实施比较。给查询分析定值变化状况提供数据支撑;系统还同时拥有自动定值校核的作用,能够提前设定对比周期,通过设备定值的录入和单定值之间实施相应的分析比较,提示比较产生的差异项,并且这些数据情况还能够传输至IV区对所有普通人员的WEB端发布。(4)由于各个地方变电站有不同的地理分布和运行情况,通过地理图导航科学转变分析变电站地形,转换成相关配置地形图,以供继电保护相关工作人员工作需求使用。(5)数据库和方法库,数据库比传统的关系数据库更高一级,它支持大数据处理和动态储存,应用了程序编程接口,具有较强的非结构化数据。
结语
总之,通过研究电力系统变电站继电保护故障信息远程传输系统,可以有效提高电网的自动化运行水平。
参考文献
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