電網(wǎng)繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)的實現(xiàn)

1、電網(wǎng)繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)的實現(xiàn)近年來， 我國的繼電保護工作水平在不斷的提升， 同時還在 發(fā)展中出現(xiàn)了微機繼電保護裝置和故障錄波器等， 在應(yīng)用的過程 中都能夠起到非常好的保護作用。 繼電保護和故障信息管理系統(tǒng) 的研究實際上就是為了更好的保證系統(tǒng)的運行狀態(tài)， 在繼電保護 系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候能夠及時準確的提供相關(guān)的信息， 同時對系 統(tǒng)進行科學(xué)的處理。1 繼電保護管理的現(xiàn)狀 當(dāng)前很多的微機保護已經(jīng)在系統(tǒng)的過程中得到了十分廣泛 的應(yīng)用， 但是在配置方面更加重視保護的功能。 數(shù)據(jù)分項和處理 相對較少， 對于變電站自動化系統(tǒng)來說， 如果電網(wǎng)出現(xiàn)了運行異 常的現(xiàn)象時在保護的途徑上存在著一定的不足是， 所

2、以無法很好 的保證故障信息能夠更加順利的進入到調(diào)度系統(tǒng)當(dāng)中， 調(diào)度中心 的工作人員通常只能依靠變電站現(xiàn)場的工作人員用口頭的形式 對故障進行匯報， 在此基礎(chǔ)上對故障加以處理是， 自動化和智能 化的水平都不是很高。2 系統(tǒng)要解決的問題首先是要將變電站內(nèi)部的微機保護、 自動裝置和故障錄波等 多種信息集中和分類處理， 這樣才能更好的滿足調(diào)度中心對電網(wǎng) 運行和不同故障條件下去滿足信息的要求。 其次是在調(diào)度中心的 位置， 具備保護設(shè)備管理和故障計算、 整定計算和錄波數(shù)據(jù)分析 等多種功能， 同時也能夠保證繼電保護運行的質(zhì)量和水平， 管理 中的現(xiàn)代化特征也十分的明顯。3 系統(tǒng)構(gòu)成方案3.1 功能要求3.1.1

3、 系統(tǒng)應(yīng)該由設(shè)置在變電站當(dāng)中的子站和調(diào)度中心當(dāng) 中的主站來完成， 子站在運行的過程中一定要能夠自動的采集需 要的數(shù)據(jù)， 這樣才能有效的保證系統(tǒng)的獨立性是， 數(shù)據(jù)上傳的過 程中一定要使用不同的通道， 此外， 在系統(tǒng)運行的過程中不能影 響到其他裝置的正常運行。3.1.2 子站要能夠?qū)⒉煌谋Ｗo和自動化設(shè)備進行全面的 整合，不同類別的通信接口協(xié)議一定要能夠?qū)崿F(xiàn)相互間的轉(zhuǎn)換， 此外，其自身還要具備非常強的擴展性， 其要能夠非常簡潔的裝 入到新協(xié)議的裝置當(dāng)中。3.1.3 子站在運行的過程中要對所有的數(shù)據(jù)進行分類和管 理，在發(fā)生故障的時候都應(yīng)該選擇一些比較有效的上傳數(shù)據(jù)， 這 樣就能夠充分的確保調(diào)度中心收

4、到的信息量充足， 但是又不會出 現(xiàn)多余的問題。3.1.4 在出現(xiàn)故障的時候，一定要首先保證數(shù)據(jù)上傳的效 率，對故障錄波器進行上傳， 通常我們可以向調(diào)度中心發(fā)送故障 說明，故障的數(shù)據(jù)要完整的保存起來， 同時在主站需要數(shù)據(jù)支持 的時候要能夠及時的提供。3.1.5 系統(tǒng)的信息共享。 子站在運行的過程中要對多個主站 有支持的作用， 數(shù)據(jù)可以向若干個主站上發(fā)送， 同時其還要能夠 準確的得到主站故障實際的分析結(jié)果， 朱站在運行的過程中一定 要能夠根據(jù)自己的需要來使用子站的數(shù)據(jù)， 同時也能夠借助子站 對保護定值進行修改等操作。3.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.3 子站系統(tǒng)的構(gòu)成子站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。3.4 系統(tǒng)關(guān)

5、鍵技術(shù)3.4.1 子站端口的通信接口。 當(dāng)前很多保護設(shè)備還沒有設(shè)置 一個統(tǒng)一的通信接口， 保護管理機在運行的過程中一定要具備很 多的裝置和設(shè)備， 不同的設(shè)備在傳輸協(xié)議上存在著非常明顯的不 同，通信軟件接口的設(shè)計相對而言也更加的復(fù)雜， 每一種設(shè)備都 要編寫相應(yīng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊， 這樣才能保證數(shù)據(jù)上傳的質(zhì)量， 對 于某些需要進行監(jiān)控處理的變電站， 保護管理機一定要將設(shè)備的 所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控機當(dāng)中。3.4.2 信息分類。 電網(wǎng)發(fā)生故障時， 如果子站的所有報警信 息都不加區(qū)分地顯示到調(diào)度人員面前， 調(diào)度人員根本無法迅速地 對故障做出處理決策。 必須按照自檢信息、 保護事件、 故障報告、 保護定值、模擬

6、量、開關(guān)量、脈沖量、錄波數(shù)據(jù)等信息類型，對 搜集的數(shù)據(jù)進行合理分類。 在子站側(cè)， 應(yīng)根據(jù)信息的重要性和實 時性要求， 決定在故障方式時哪些信息能夠迅速上傳； 主站側(cè)應(yīng) 根據(jù)故障信息的類別而組成不同的信息表， 使調(diào)度人員一目了然地了解故障信息。3.4.3 對數(shù)據(jù)傳輸通道的適應(yīng)。 目前很多地方都實現(xiàn)了變電 站到調(diào)度中心的數(shù)字化通信， 大大提高了數(shù)據(jù)傳輸效率， 但必須 考慮到模擬通道仍然普遍存在， 子站的數(shù)據(jù)上傳需要實現(xiàn)斷點續(xù) 傳、分優(yōu)先級管理、優(yōu)先級搶斷等，尤其不能因傳輸錄波數(shù)據(jù)而 影響重要的故障信息傳輸； 同樣，主站也要考慮接收數(shù)據(jù)的負載 均衡。3.4.4 主站的應(yīng)用模塊。 a. 故障測距模塊。

7、 目前微機保護或 故障錄波器采用的測距算法均基于單端測距算法， 該算法雖然可 以消除過渡電阻和負荷電流對測距的影響， 但是求解故障距離必 須用到對側(cè)系統(tǒng)參數(shù)， 當(dāng)對側(cè)系系統(tǒng)阻抗變化時必將導(dǎo)致測距不 準，理論上無法對故障點的定位做到精確估算。 而主站的故障測 距模塊可以在接收到故障線路兩端的變電站相應(yīng)錄波裝置的記 錄數(shù)據(jù)之后，采用雙端測距，解決單端測距原理上存在的缺陷， 使測距更精確。 b. 錄波數(shù)據(jù)分析模塊。 該模塊具有綜合計算分析 功能，可根據(jù)錄波數(shù)據(jù)對故障時的模擬量等信息進行任意組合分 析：對稱分量分析可以得到正、負、零序分量的大小和相位，并 能逐點顯示故障前后各分量電壓、 電流的變化量；

8、 諧波分析包括 基波和各高次諧波的電壓、電流、有功功率和無功功率的分析， 可以分別顯示各個波形， 并計算各次諧波量的有效值、 峰值以及 瞬時值等；阻抗分析能求出阻抗，并畫出阻抗矢量圖；頻率分析 能顯示和分析瞬時功率、平均功率、頻率變化等波形。 c. 短路計算模塊。 短路計算是繼電保護整定計算和定值校核的基礎(chǔ)。 本模 塊能實現(xiàn)系統(tǒng)各種簡單故障、 任意重復(fù)雜故障、 各種特殊網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)下的故障、直流系統(tǒng)各種典型故障及任意規(guī)模電網(wǎng)的故障計 算。 d. 整定計算和定值校核模塊。整定計算模塊能完成對電網(wǎng)、 發(fā)電廠、 變電站所裝設(shè)的繼電保護設(shè)備的整定計算， 整定計算過 程結(jié)束后，可根據(jù)計算結(jié)果數(shù)據(jù)庫掃描需要更改定值的保護裝 置，并自動生成定值通知單，定值通知單可以以Word 文檔