变电站继电保护故障信息远程传输系统设计

发表时间:2020/12/2   来源:《当代电力文化》2020年20期   作者: 杨永年
[导读] 变电站继电保护装置在运行过程中出现故障的原因十分复杂,多方面的问题都会直接影响到电力系统运行的质量以及安全性
        杨永年
        三峡新能源金昌风电有限公司 甘肃金昌 737100
        摘要:变电站继电保护装置在运行过程中出现故障的原因十分复杂,多方面的问题都会直接影响到电力系统运行的质量以及安全性。因此,需要加强保障变电站继电保护工作,以确保电力企业为居民提供安全有效的电力能源,同时也降低电能的损耗。
        关键词:变电站;继电保护故障;信息远程传输系统设计
        引言
        变电站主要由主变压器,设备区,设备区,高压室,主控楼这五部分组成。通过主变压器将电压分为不同的电压等级之后进行电能的分配和传送。继电保护系统其主要目的是判断设备能否正常运行,明确故障区域。而继电器的平稳运行也是实现继电保护系统正常运行的重要体现。继电器还需要符合灵敏度高,稳定性强,选择性高等特点,同时值得注意的是,继电保护装置的最终目的是保证电力系统的安全运行,同时继电保护装置也要实现对于不同部位的故障分析,进行及时处理,有效隔离。继电保护装置由输入,测量,逻辑以及执行输出环节组成。同时,继电保护系统还可以根据实际需求进行进一步分类,可以有效通过保护对象,保护装置,被处理信号,功能和原理等不同进行具体分类。
        1变电站继电保护装置故障分析
        (1)越级跳闸。当整个电器系统的某个元件出现故障的时候,故障本身的元器件没有使得断路器进行跳闸,而使得电网的上级系统的元器件进行了跳闸,此时会造成对电网大范围的停电影响。
        (2)控制回路故障。该类故障形式是常见的故障形式,一般断路器无法进行跳闸或者是错误跳闸都是由于控制回路故障所引起,都会使得矿井整个变电站的工作秩序形成混乱状态。
        (3)隐形故障。隐形故障会对电力系统产生严重危害。由于预防问题不到位从而影响实际运行等问题都属于隐形事故。例如,直流回路绝缘下降导致直流接地情况的出现,意外停电事故。隐形故障的处理难度相对较大,同时也难以实现全面预防。在日常用电过程当中超过半数电路故障的直接原因都是隐形故障。因此,在日常电力作业过程中,要将隐形故障排查视为重中之重,做好故障排查,通过加强日常检查工作,加大隐患排查力度实现隐患的有效杜绝。
        2变电站继电保护故障信息远程传输系统设计
        2.1保护配置
        为了研究变电站继电保护故障信息远程传输系统,需要了解变电站保护系统的基本配置。变电站继电保护系统一般可分为监控系统和子站系统,监控系统用于监控变电站的各类保护装置能否正常工作,对于每套保护均由相应的保护管理系统和测控装置组成。保护管理系统与各类保护之间通过RS485进行信息传递,并将保护装置的信息上传到录波网络和监控网络。测控装置与保护之间由LON进行信息传递,同样测控信息需要上传到录波网络和监控网络。监控系统中的远动终端与监控设备从监控网络中获取信息,实现对继电保护装置的实时监控。为了保证数据的可靠性,通常情况下变电站的继电保护装置均设有冗余。变电站子站系统通过录波器获取保护信息,以及电网电压和电流信息,以实现对站内装置的监控。变电站继电保护故障信息的远程传输,包含了当前设备信息的状态传输,以及故障警告信息的传输和发生故障时的状态信息传输。信息通过安装在站内的保护管理系统、测控系统及录波器获取,然后由相应监控网络和录波网络进行信息传输,送往当前子站管理系统与各级电力调度网络。
        2.2功能设计
        变电站继电保护故障信息远程传输系统,以继电保护故障信息管理为基础,通过对变电站一次和二次设备进行故障检测,完成对告警信息的数据打包与发送,传输调度中心的调度指令。同时囊括了统计分析功能和系统管理功能。

故障监控模块用于实现对变电站设备的故障监控与管理;运维管理模块通过接收上级管理部门的工单派发数据,完成对变电站设备的维修;统计分析功能用于实现对变电站故障信息的统计,从而做出相应的故障预测与检修计划安排。因此,系统管理用于实现对系统的功能管理。
        2.3系统设计
        针对变电站继电保护信息系统的功能需求,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。
        2.4系统实现
        变电站继电保护故障信息远程传输系统采用了分层设计的思想,将系统功能的实现分为视图管理层、系统控制层和数据管理层。视图管理层以JSP和Struts标签技术为基础,从堆栈中获取数据,并显示在用户界面。为了保证用户界面的统一风格,本文采用了HTML和JQuery相结合的技术进行用户界面构建。系统控制层的实现是利用Struts框架中的Action来完成的。在使用Action功能时,需要完成对其对象的配置,一般包括name、class、result等action控件对象的配置。配置完成之后利用execute()方法,可以采用一个ActionForward对象用于处理用户信息,包括数据的显示、传输、调用、分析等。
        结语
        本文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,提高了电网的自动化运行水平。本文采用分层解耦的方式完成了系统功能的实现:视图管理层用于HTML和JQuery相结合的技术进行用户界面构建;系统控制层利用Struts框架实现了数据的显示、传输、调用、分析;数据管理层采用SQLServer数据库,实现了对数据信息的增减、查询功能。
        参考文献
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