【電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)9000字（論文）】

IV電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)目錄TOC\o"1-3"\h\u11083摘要 19033第1章緒論 2246241.1研究背景 2151081.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2136621.3相關(guān)技術(shù)概述 3101131.3.1協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù) 3267381.3.2NET開發(fā)技術(shù) 4283531.3.3SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù) 44829第2章系統(tǒng)需求分析 525872.1系統(tǒng)研發(fā)背景 580972.1.1系統(tǒng)硬件環(huán)境分析 5152372.1.2系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)分析 6102122.2系統(tǒng)功能需求 725170第3章系統(tǒng)功能設(shè)計(jì) 9136533.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9293323.2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1083053.3系統(tǒng)功能模型設(shè)計(jì) 1032603.4系統(tǒng)通信方案設(shè)計(jì) 11128373.5系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì) 13243813.5.1參數(shù)設(shè)置管理功能設(shè)計(jì) 14111153.5.2保護(hù)裝置操作管理功能設(shè)計(jì) 1526133.5.3錄波器操作管理功能設(shè)計(jì) 16109533.5.4遠(yuǎn)程控制管理功能設(shè)計(jì) 1715721第4章系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)與測(cè)試 20263394.1系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 20192244.2系統(tǒng)功能模塊實(shí)現(xiàn) 20119004.2.1參數(shù)設(shè)置管理功能實(shí)現(xiàn) 21323714.2.2保護(hù)裝置操作管理功能實(shí)現(xiàn) 22249854.2.3錄波器操作管理功能實(shí)現(xiàn) 23150304.3系統(tǒng)測(cè)試及結(jié)果 2429860第5章結(jié)論 2521954參考文獻(xiàn) 27摘要近年來(lái)，基于智能硬件技術(shù)的繼電保護(hù)裝置和電波記錄儀發(fā)展迅速，并在各地智能電網(wǎng)建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用和普及。在此基礎(chǔ)上，供電公司利用繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)故障信息的收集與分析，為電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中安全防護(hù)措施的制定和運(yùn)行維護(hù)管理提供了重要的數(shù)據(jù)支持。本文對(duì)繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的總體功能框架和運(yùn)行方式進(jìn)行了探討和分析，并結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，對(duì)系統(tǒng)的功能發(fā)展目標(biāo)和通信要求進(jìn)行了分析。同時(shí)，利用電氣行業(yè)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，利用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能設(shè)計(jì)分析，并討論其總體功能定位，技術(shù)解決方案，實(shí)施措施等。最后，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的具體功能。系統(tǒng)并測(cè)試和分析系統(tǒng)。繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)通過(guò)廠端部署，實(shí)現(xiàn)了本地繼電保護(hù)故障信息的自動(dòng)收集，以及保護(hù)裝置和記錄儀設(shè)備的在線控制。關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；故障信息；二次設(shè)備；保護(hù)裝置第1章緒論1.1研究背景智能電網(wǎng)的飛速發(fā)展與使用對(duì)公共電力系統(tǒng)的管理指出了更多的要求。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能與性能，有更加嚴(yán)苛的準(zhǔn)則。必須在電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)與維護(hù)管理中使用高功率。已達(dá)成自動(dòng)化工具與平臺(tái)，方便在出現(xiàn)意外事故時(shí)，電網(wǎng)能夠高效快速，準(zhǔn)確全面的采集與解析異常數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，可以應(yīng)用自動(dòng)或手動(dòng)干預(yù)技術(shù)來(lái)糾正異常網(wǎng)絡(luò)故障。從技術(shù)的角度來(lái)看，在繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的開發(fā)和實(shí)際運(yùn)行中，有必要考慮到各種供應(yīng)商，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，硬件繼電保護(hù)裝置，微機(jī)設(shè)備和所安裝設(shè)備的通信協(xié)議等錄音機(jī)。并部署在電網(wǎng)中。波浪設(shè)備設(shè)備和輔助智能調(diào)度設(shè)備導(dǎo)致的硬件接口不相容等問(wèn)題。必須設(shè)置一系列標(biāo)準(zhǔn)的功能系統(tǒng)與數(shù)據(jù)交互制度，用來(lái)兼容各個(gè)種類的設(shè)備。用通信需要，來(lái)完成對(duì)以上設(shè)備重要服務(wù)的統(tǒng)一考查與集中數(shù)據(jù)管理。它主要執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)管理和分析。每個(gè)站的運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)；該系統(tǒng)部署在每個(gè)站點(diǎn)內(nèi)以及網(wǎng)格末端，以收集和預(yù)處理廠站和站點(diǎn)末尾的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和故障信息，并將其發(fā)送到主站點(diǎn)。本文是在TS6000系列保護(hù)電力公司開發(fā)和實(shí)施繼電保護(hù)信息系統(tǒng)，以提高電力系統(tǒng)的總體功能和維護(hù)、提高調(diào)度管理效率和促進(jìn)電力傳輸系統(tǒng)的發(fā)展。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障信息管理自動(dòng)化的現(xiàn)代發(fā)展，有關(guān)故障信息的中繼保護(hù)系統(tǒng)在許多國(guó)家的電網(wǎng)維護(hù)和維護(hù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用和擴(kuò)展。此外，還建立了綜合平臺(tái)，以控制網(wǎng)絡(luò)中心、電網(wǎng)變電站和其他發(fā)電廠的網(wǎng)絡(luò)安全，有效提高電網(wǎng)管理效率和安全。目前，有關(guān)電網(wǎng)故障的著名產(chǎn)品和解決方案主要包括美國(guó)電子產(chǎn)品、德國(guó)施耐德電氣、德國(guó)西門子、德州儀器、還有大量有名的電力公司。在正常狀態(tài)下，這些產(chǎn)品與處理辦法不止涵蓋軟件系統(tǒng)的工具，還涵蓋用在保護(hù)電網(wǎng)各個(gè)電壓水平的線路與變壓器、硬件系統(tǒng)，例如設(shè)備保護(hù)斷路器與中間通信設(shè)備。在2010年開始使用繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)，且在初始發(fā)展階段一直應(yīng)用。近些年來(lái)，大量研究組織、大學(xué)、電力公司和相關(guān)研究人員不斷深化與電力不穩(wěn)定相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品相關(guān)的研究和實(shí)踐，并在保護(hù)方面達(dá)到了相對(duì)成熟的水平。從理論上講，但實(shí)際的軟件開發(fā)和開發(fā)與海外相比仍有很大差距。盡管與轉(zhuǎn)播系統(tǒng)有關(guān)的技術(shù)和硬件平臺(tái)在全國(guó)省級(jí)市政和發(fā)電廠的許多實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)，但系統(tǒng)開發(fā)和開發(fā)的能力仍然很弱，系統(tǒng)的能力較弱。例如，系統(tǒng)、問(wèn)題和缺陷使系統(tǒng)難以進(jìn)入，因?yàn)樵O(shè)備上存在很大的差異(例如電子系統(tǒng)中的農(nóng)作物和設(shè)備)。近年來(lái)，許多國(guó)內(nèi)外電力公司通過(guò)開放技術(shù)系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)化以及綜合技術(shù)規(guī)格，加強(qiáng)了對(duì)工廠內(nèi)部電廠IEC61850技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的支持。智能終端接口系統(tǒng)提供了必要的技術(shù)支持來(lái)創(chuàng)建和部署信息管理系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行中繼保護(hù)。隨著IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的快速推進(jìn)和應(yīng)用，該國(guó)能源工業(yè)中的智能變電站的建設(shè)將在標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)化階段逐步升級(jí)，這對(duì)于建立和應(yīng)用有關(guān)中繼故障的信息管理系統(tǒng)也具有非常重要的實(shí)際意義。1.3相關(guān)技術(shù)概述1.3.1協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)根據(jù)電氣公司現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的不同電壓水平，通信類型包括當(dāng)?shù)豘igBee無(wú)線通信、現(xiàn)場(chǎng)總線、TCP/IP通信和其他通信渠道。在通信協(xié)議方面，錄波器和其他電源支持的不同次級(jí)設(shè)備、協(xié)議和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)之間存在著巨大的差異，因此應(yīng)用最為廣泛的通信技術(shù)是通信協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)。同時(shí)，由于以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議用于系統(tǒng)與站主系統(tǒng)，系統(tǒng)后臺(tái)和服務(wù)工作站之間的通信，因此有必要在特定處理過(guò)程中使用協(xié)議轉(zhuǎn)換器來(lái)集成各種通信接口。協(xié)議和基本模式通信協(xié)議類型都轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP通信協(xié)議。圖1.1通信協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)邏輯處理模型1.3.2NET開發(fā)技術(shù)NET平臺(tái)是一個(gè)公布式科技研發(fā)平臺(tái)，用在基于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的工具的應(yīng)用程序研發(fā)與服務(wù)集成組件。NET平臺(tái)給研發(fā)者供應(yīng)了用在應(yīng)用程序研發(fā)中的各項(xiàng)科技支持，比如Windows服務(wù)應(yīng)用程序等。.NET平臺(tái)軟件開發(fā)的好處主要包括更好的包裝，更高的可靠性，Windows平臺(tái)上更高的開發(fā)效率和更好的界面支持。1.3.3SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)SQL語(yǔ)言重點(diǎn)是由數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言、數(shù)據(jù)處理語(yǔ)言、數(shù)據(jù)管理語(yǔ)言以及其他語(yǔ)言元素構(gòu)成。T-SQL分類像SQL的分類，可已拓展。T-SQL語(yǔ)言的分類如下。數(shù)據(jù)定義變量表達(dá)式語(yǔ)言的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)、塞萊塔INSERT、DELETE等語(yǔ)言指揮信息管理(管理權(quán)限和訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)組件，如grant)、應(yīng)用程序研發(fā)中運(yùn)用的語(yǔ)言過(guò)程管理，比如While與Case，內(nèi)置函數(shù)與其他命令。數(shù)據(jù)庫(kù)是不是能夠保障信息的正確性與及時(shí)性、很大程度上依靠數(shù)據(jù)庫(kù)的更新作用的好壞以及數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)更新作用，以上操作涵蓋添加、刪減、更改，3種操作。第2章系統(tǒng)需求分析TS6000/TS8000繼電器保護(hù)系統(tǒng)是保護(hù)故障信息平臺(tái)的重要組成部分。公司不同電壓等級(jí)的500kv/220kv/10kv繼電器保護(hù)。故障信息收集、信息和報(bào)告職能和過(guò)濾器控制和配置,完成了重要繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)作用,能夠達(dá)成各個(gè)供應(yīng)商的智能設(shè)備互聯(lián)，來(lái)加強(qiáng)電力公司繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的管理效力與水平。此章節(jié)解析了網(wǎng)絡(luò)保護(hù)故障信息的需要、討論與闡述了系統(tǒng)研發(fā)的背景、分析了探索與研發(fā)系統(tǒng)的詳細(xì)目的、作用實(shí)現(xiàn)以及性能需要。2.1系統(tǒng)研發(fā)背景2.1.1系統(tǒng)硬件環(huán)境分析由于TS6000/TS8000系列繼電保護(hù)故障信息平臺(tái)需要建立一個(gè)系統(tǒng)間共享故障信息的渠道，安裝在各種電壓變電所和位于公司網(wǎng)絡(luò)控制中心的主要臺(tái)站系統(tǒng)上的系統(tǒng)，因此本節(jié)中的系統(tǒng)部署硬件對(duì)環(huán)境進(jìn)行分析調(diào)查。如圖3.1所示。圖2.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)環(huán)境如圖2.1表示，針對(duì)此文探索的繼電器故障信息系統(tǒng)，能夠使用的硬件資源重點(diǎn)包含擁有數(shù)據(jù)收集與電網(wǎng)通信作用的RTU，ZigBee無(wú)線基站資源與4G無(wú)線基站。對(duì)于硬件環(huán)境，系統(tǒng)能夠運(yùn)用以上描述的各種獲取設(shè)備以及通信資源來(lái)設(shè)立和主站系統(tǒng)的通信連結(jié)。同一時(shí)間，各個(gè)變電站的內(nèi)部通信資源與硬件資源重點(diǎn)在作用部署系統(tǒng)中運(yùn)用，比如內(nèi)部通信總線資源等能夠和作用部署互相匹配的資源。2.1.2系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)分析按照TS6000/TS8000系列繼電保護(hù)平臺(tái)的普遍經(jīng)驗(yàn)，還有公司領(lǐng)導(dǎo)對(duì)故障信息保護(hù)的需求，對(duì)于繼電保護(hù)軟件，以預(yù)防信息系統(tǒng)故障，重要作用部分劃分成內(nèi)部的變化通信服務(wù)，企業(yè)的電氣系統(tǒng)配置中心的主要信息管理系統(tǒng)之間的局部故障和主要服務(wù)站之間的通信等。如圖2.2所示?？商峁┮粋€(gè)通用的繼電保護(hù)軟件結(jié)構(gòu)模型。圖2.2系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)模型繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)中重要作用軟件的描述：1.本地通訊作用：解決系統(tǒng)與變電站內(nèi)安裝線路保護(hù)問(wèn)題，變壓器保護(hù)，母線保護(hù)，斷電保護(hù)與數(shù)據(jù)傳輸?shù)怯泦T，涵蓋采集有關(guān)變電站不同次級(jí)裝置故障的數(shù)據(jù)，采集信號(hào)與管理設(shè)備。2.本地故障信息管理作用：這是研發(fā)系統(tǒng)內(nèi)部作用的重點(diǎn)任務(wù)，并滿足電廠故障信息管理的要求，對(duì)相關(guān)內(nèi)部功能進(jìn)行了具體說(shuō)明。3.主站通訊服務(wù)作用：解決企業(yè)電網(wǎng)傳輸中心系統(tǒng)和主站系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)信息傳送作用，重點(diǎn)用在系統(tǒng)向主站系統(tǒng)傳輸各種故障數(shù)據(jù)以及波形數(shù)據(jù)。4.本地故障信息數(shù)據(jù)庫(kù)：運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)安裝在所有變電站系統(tǒng)中。故障數(shù)據(jù)庫(kù)集中本地故障資料進(jìn)行保存、保護(hù)管理。2.2系統(tǒng)功能需求結(jié)合繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的發(fā)展背景和對(duì)發(fā)展目標(biāo)的分析，從系統(tǒng)軟件水平的角度分析了對(duì)系統(tǒng)功能開發(fā)的具體要求。本文以參數(shù)設(shè)置的形式總結(jié)了系統(tǒng)開發(fā)的功能目標(biāo)。包括安全裝置操作和波形記錄、操作和遠(yuǎn)程控制共有四個(gè)方面，功能要求如圖3.2所示。圖2.3系統(tǒng)功能需求用例第3章系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)繼電器故障信息系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)工作包括軟件，硬件資源和網(wǎng)絡(luò)資源，以管理公司電力系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)。同時(shí)，有必要整合功能系統(tǒng)和主站系統(tǒng)的部署方式。功能設(shè)計(jì)，具體包括系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，功能模型，功能模塊結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等。3.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從繼電器保護(hù)故障信息平臺(tái)（終端站，系統(tǒng)）的總體布局來(lái)看，系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)見圖3.1。圖3.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繼電故障保護(hù)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)是以其運(yùn)行的變壓器母線內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的。外地各種輔助設(shè)備、錄音設(shè)備和其他設(shè)備的保護(hù)裝置以RS232、RS485為基礎(chǔ)，103連接到局域網(wǎng)的通信協(xié)議和TCP/IP以太網(wǎng)接口，并通過(guò)使用短的無(wú)線局域網(wǎng)提供訪問(wèn)局域網(wǎng)的機(jī)會(huì)，1.在ZIGBE變電站和隨后在數(shù)據(jù)處理服務(wù)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換協(xié)議上安裝的設(shè)備，通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口和通信規(guī)范連接到總線網(wǎng)絡(luò)變電站。3.2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式選擇基于C/S的網(wǎng)絡(luò)形式，就是系統(tǒng)客戶端，給變電站管理者供應(yīng)功能性的工作接口，需要專門的研發(fā)，需要部署獨(dú)立的工作站，例如圖3.2所示。圖3.2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將系統(tǒng)客戶端應(yīng)用程序部署到系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的維護(hù)工作站，并在企業(yè)側(cè)創(chuàng)建監(jiān)視節(jié)點(diǎn)。身為系統(tǒng)的客戶端應(yīng)用程序，站點(diǎn)側(cè)的監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的交互經(jīng)過(guò)變電站內(nèi)部總線網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)隔離設(shè)備和系統(tǒng)的內(nèi)部服務(wù)器，來(lái)完成多個(gè)維護(hù)作用且管理關(guān)于繼電保護(hù)故障的信息。與此同時(shí)，系統(tǒng)后臺(tái)在硬件構(gòu)造上對(duì)應(yīng)系統(tǒng)服務(wù)器的主機(jī)?；诓煌W(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等資源，和內(nèi)部可選的硬件保護(hù)設(shè)備、錄波器與打印機(jī)進(jìn)行交互通信。3.3系統(tǒng)功能模型設(shè)計(jì)根據(jù)信息系統(tǒng)繼電保護(hù)的功能要求，以及一般硬件和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的要求，該系統(tǒng)的功能模式主要分為用戶界面、TCP/IP服務(wù)水平、系統(tǒng)的基本邏輯。如圖3.3所示，協(xié)議轉(zhuǎn)換服務(wù)的級(jí)別、水平和結(jié)構(gòu)、特定功能模式的硬件終端水平。圖3.3系統(tǒng)功能模型設(shè)計(jì)如圖3.3所示，從變電站管理器的終端操作的角度來(lái)看，系統(tǒng)的最高級(jí)別是客戶端操作接口級(jí)別，主要用于為變電站管理器提供內(nèi)部功能的各種操作支持系統(tǒng)的。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)硬件，例如各種次級(jí)保護(hù)設(shè)備和記錄設(shè)備，必須由系統(tǒng)直接進(jìn)行服務(wù)和管理，來(lái)消滅真實(shí)部署中存在的通信接口，交互接口，數(shù)據(jù)協(xié)議與硬件通信協(xié)議間的區(qū)別。更為緊要的問(wèn)題是，在系統(tǒng)作用模型中，專門安置了用在通信協(xié)議與協(xié)議一致性處理的安全設(shè)備與錄波器協(xié)議轉(zhuǎn)換服務(wù)級(jí)別，且對(duì)不同的通信方法開展集中處理。3.4系統(tǒng)通信方案設(shè)計(jì)繼電故障保護(hù)電路分為兩個(gè)主要部分。第一個(gè)問(wèn)題涉及系統(tǒng)軟件功能、內(nèi)部資源系統(tǒng)和輔助設(shè)備之間的聯(lián)系、無(wú)線電頻率記錄器和局域網(wǎng)。另一個(gè)終端設(shè)備。設(shè)備。其次，這是公司調(diào)度中心網(wǎng)絡(luò)中心系統(tǒng)和主機(jī)系統(tǒng)之間的聯(lián)系問(wèn)題。在制定具體計(jì)劃時(shí)，將在系統(tǒng)內(nèi)建立單獨(dú)的通信模式，并對(duì)方案的互動(dòng)功能進(jìn)行配置。1.系統(tǒng)通訊信息建模經(jīng)過(guò)硬件信息采集制度，系統(tǒng)的通信交互，不同的通信協(xié)議設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，接口種類與對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，還有運(yùn)用103通信協(xié)議模型標(biāo)準(zhǔn)來(lái)達(dá)成數(shù)據(jù)交換。圖3.4系統(tǒng)通信信息建模2.開發(fā)系統(tǒng)通信配置方案。繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的通信配置圖的設(shè)計(jì)應(yīng)該和主站系統(tǒng)相集成，由于它們的數(shù)據(jù)交換是電力系統(tǒng)整體，是電站與電網(wǎng)的繼電保護(hù)故障信息管理的中心。調(diào)度中心得以實(shí)施。因此，基于以上考慮，本文中的實(shí)際系統(tǒng)通信配置圖使用圖3.5所示的通信配置方案。圖3.5系統(tǒng)通信配置方案3.5系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)重點(diǎn)是按照特殊的功能開發(fā)目的與功能目標(biāo)的種類開始分離，來(lái)定義系統(tǒng)功能模塊的表示方式，在邏輯上完成作用封裝，且開始建構(gòu)。系統(tǒng)的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)。所以，系統(tǒng)控制系統(tǒng)重點(diǎn)劃分為四個(gè)功能板塊：記錄儀控制板塊，遠(yuǎn)程控制板塊，參數(shù)設(shè)置控制板塊以及保護(hù)裝置控制板塊，繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的詳細(xì)功能結(jié)構(gòu)例如圖4.6所示。圖3.6系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.5.1參數(shù)設(shè)置管理功能設(shè)計(jì)根據(jù)模塊的功能設(shè)置，該模塊分為系統(tǒng)控制選項(xiàng)，信息管理，設(shè)置風(fēng)格等。圖4.7展示了詳細(xì)的功能構(gòu)造。圖3.7參數(shù)設(shè)置管理模塊功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)采用C/S網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，參數(shù)設(shè)置控制模塊是系統(tǒng)中自定義工作樣式和界面樣式的實(shí)現(xiàn)的重要功能支持。它的功能與系統(tǒng)的主要功能之間沒(méi)有邏輯聯(lián)系，即錯(cuò)誤的邏輯流。信息管理。在設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)整控制模塊的功能過(guò)程結(jié)構(gòu)時(shí)，本文使用圖4.8所示的邏輯流程進(jìn)行處理。圖3.8參數(shù)設(shè)置管理模塊邏輯流程3.5.2保護(hù)裝置操作管理功能設(shè)計(jì)針對(duì)系統(tǒng)保護(hù)設(shè)備操作控制板塊，其重點(diǎn)封裝了系統(tǒng)中變電站內(nèi)部部署設(shè)備的二級(jí)保護(hù)設(shè)備的設(shè)備控制作用，包含設(shè)備屬性的查看和設(shè)備定值，開關(guān)操作控制，軟壓板操作控制，模擬操作控制，運(yùn)動(dòng)事件操作控制，運(yùn)動(dòng)事件視圖控制，自檢警報(bào)控制，事件歷史視圖，本地記錄控制，記錄文件下載，控制和信號(hào)處理功能，如圖3.9所示。圖3.9保護(hù)裝置操作管理模塊功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保護(hù)設(shè)備操作控制模塊的功能重心是基于變電站內(nèi)部通信協(xié)議的系統(tǒng)通信方案與設(shè)備的遠(yuǎn)程控制還有維護(hù)接口，其關(guān)鍵屬性，定值數(shù)據(jù)與所需保護(hù)設(shè)備的切換是：采集與運(yùn)用信息采集，事件數(shù)據(jù)，示波數(shù)據(jù)等會(huì)被采集且傳送回去。與此同時(shí)，經(jīng)過(guò)下行數(shù)據(jù)傳輸把狀態(tài)管理命令傳輸?shù)奖Ｗo(hù)設(shè)備，來(lái)達(dá)成改變與維護(hù)保護(hù)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)與配置數(shù)據(jù)。因此，由功能邏輯流程模型的視角而言，系統(tǒng)的保護(hù)裝置操作管理板塊的內(nèi)部邏輯處理流程和框架設(shè)計(jì)例如圖3.10所示。圖3.10保護(hù)裝置操作管理模塊邏輯流程3.5.3錄波器操作管理功能設(shè)計(jì)按照錄波設(shè)備在廠站安全中的用處與操控形式，系統(tǒng)中錄波器的操作控制板塊重點(diǎn)區(qū)分成基本屬性管理，定值操作以及本地錄波設(shè)備的控制，錄波器操作管理模塊功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)例如圖3.11所示。圖3.11錄波器操作管理模塊功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)針對(duì)錄波器的遠(yuǎn)程控制作用，還要應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)在系統(tǒng)內(nèi)部服務(wù)器的支撐下完成終端配置。如圖3.12所示。圖3.12錄波器操作管理模塊邏輯流程3.5.4遠(yuǎn)程控制管理功能設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程控制功能是基于保護(hù)裝置的基本數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)來(lái)可視化地通過(guò)系統(tǒng)維護(hù)工作站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)內(nèi)變電站中的次級(jí)保護(hù)裝置的作用。能夠?qū)ζ溥h(yuǎn)程操作與控制，比如采集運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)與更新管理運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在遠(yuǎn)方控制板塊中，按照平時(shí)工作的內(nèi)容對(duì)廠站現(xiàn)場(chǎng)二次設(shè)備保護(hù)裝置開展監(jiān)控，它重點(diǎn)分成主保護(hù)裝置狀態(tài)控制，定值區(qū)域切換的設(shè)置，定值更改并進(jìn)入軟壓板并控制輸出參數(shù)，這樣就可以得到遠(yuǎn)程控制功能模塊內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)的模型，如圖3.13所示。圖3.13遠(yuǎn)方控制管理模塊功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3.13所示，對(duì)于系統(tǒng)遙控功能模塊，變電站內(nèi)二次設(shè)備保護(hù)裝置的遙控功能分工為主要設(shè)備的控制和控制。固定值轉(zhuǎn)換控制。該領(lǐng)域，固定成本管理設(shè)備的轉(zhuǎn)換，以及管理設(shè)備的包裝和從軟板回收。在控制管理的主要功能中，它分為有關(guān)保護(hù)設(shè)備主要屬性，信號(hào)復(fù)位，屬性調(diào)用，時(shí)間調(diào)用和強(qiáng)制時(shí)間同步的信息表示。與保護(hù)設(shè)備的時(shí)間管理有關(guān)的功能應(yīng)基于GPS來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)置區(qū)域切換功能主要實(shí)現(xiàn)對(duì)安全設(shè)備設(shè)置區(qū)域?qū)傩缘目刂坪椭С?，包括切換前調(diào)用設(shè)備設(shè)置，調(diào)用區(qū)域代碼，打印設(shè)置數(shù)據(jù)列表以及切換后切換設(shè)備設(shè)置等。值更改功能主要涉及在不切換定值范圍的情況下手動(dòng)更改保護(hù)設(shè)備中的定值參數(shù)。圖3.14遠(yuǎn)方控制管理模塊邏輯流程模型設(shè)計(jì)如圖3.14所示，在進(jìn)行遠(yuǎn)程控制模塊的內(nèi)部邏輯處理時(shí)，變電站管理器根據(jù)遠(yuǎn)程保護(hù)模塊的基本數(shù)據(jù)采用需要控制的保護(hù)板塊，方便對(duì)其開展不同的操作。全部的控制命令都是基于保護(hù)裝置的通訊服務(wù)在本地發(fā)布，用103通信規(guī)約還有與61850技術(shù)相符的協(xié)定開展廠站端通信。第4章系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)與測(cè)試4.1系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境根據(jù)事故繼電保護(hù)系統(tǒng)的功能圖，使用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，NET平臺(tái)開發(fā)了SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)和技術(shù)，用于設(shè)計(jì)和實(shí)施系統(tǒng)功能，以防止發(fā)生故障，并介紹了系統(tǒng)功能布置的方法。（1）.NET平臺(tái)：VisualStudio.NET2010；（2）.NETFramework：.NETFramework4.5版；（3）編程語(yǔ)言：C#.NET、SQL數(shù)據(jù)庫(kù)操作語(yǔ)言；（4）數(shù)據(jù)庫(kù)站和系統(tǒng)后：SQLServer2010。4.2系統(tǒng)功能模塊實(shí)現(xiàn)針對(duì)繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)，不光要完成對(duì)站內(nèi)二次設(shè)備保護(hù)裝置與記錄設(shè)備的本地控制，并且還要給站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的變電站管理者供應(yīng)廠站維護(hù)站操作功能的有關(guān)信息。與此同時(shí)，系統(tǒng)還得按照廠站和公用事業(yè)之間的專用TCP/IP功率傳輸網(wǎng)絡(luò)環(huán)境交換數(shù)據(jù)。因此，在實(shí)際部署中，除了變電站內(nèi)的系統(tǒng)功能和服務(wù)部署外，這也是必要的?？紤]系統(tǒng)與主站系統(tǒng)之間的交互式部署。圖4.1繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)功能部署方式4.2.1參數(shù)設(shè)置管理功能實(shí)現(xiàn)當(dāng)變電站管理器在客戶端上打開相應(yīng)的控制界面時(shí)，服務(wù)工作站將根據(jù)保存在系統(tǒng)后臺(tái)的參數(shù)更新結(jié)果，以與每個(gè)控件相對(duì)應(yīng)的WinForm表單的表單加載方法OnLoad（）的形式初始化界面。渲染窗口并顯示視覺(jué)參數(shù)的界面。功能模塊中用于管理參數(shù)設(shè)置的工作界面，如圖4.2所示。圖4.2參數(shù)設(shè)置管理功能模塊運(yùn)行界面根據(jù)變電站經(jīng)理選擇的信息類型，該系統(tǒng)在內(nèi)部運(yùn)行的相關(guān)操作要求，并與TCPCommService對(duì)象的聯(lián)系在主調(diào)度中心。公司電力系統(tǒng)調(diào)度中心，使用通信處使用接口進(jìn)行上述工作，以檢索和檢索關(guān)于狀態(tài)或服務(wù)的信息，并履行有關(guān)職能。相關(guān)的軟件包已嵌入在一個(gè)Clickdescription方法接口，以控制狀態(tài)視圖或操作控制，以查看和更新信息。關(guān)于工作接口瀏覽器功能的信息見圖4.3。圖4.3信息瀏覽功能運(yùn)行界面在圖5.3中，變電站管理器可以經(jīng)過(guò)單擊“查看系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)”按鍵，在跳出的信息中尋找本地系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況或等信息。4.2.2保護(hù)裝置操作管理功能實(shí)現(xiàn)由于各種工作指令的接收和響應(yīng)接口都集成在變電站設(shè)備的二次保護(hù)設(shè)備中，所以用協(xié)議轉(zhuǎn)換器來(lái)分析，二次打包與輸送工作命令，二次設(shè)備保護(hù)設(shè)備會(huì)對(duì)應(yīng)于特殊的操作。內(nèi)部響應(yīng)種類并返回響應(yīng)結(jié)果。在返回中，協(xié)議轉(zhuǎn)換器還用來(lái)把響應(yīng)結(jié)果重新封裝成基于TCP/IP的數(shù)據(jù)包格式，并在系統(tǒng)后端服務(wù)器對(duì)其解析后，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)操作且維護(hù)客戶端工作站返回并顯示。（a）保護(hù)裝置定值操作界面（b）保護(hù)裝置模擬量操作界面圖4.4保護(hù)裝置操作管理功能模塊運(yùn)行界面4.2.3錄波器操作管理功能實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)中，所有記錄儀的波形文件的采集結(jié)果以CFC文件的形式保存在系統(tǒng)內(nèi)部服務(wù)器的主機(jī)上，并將相應(yīng)的波形文件的基本屬性寫入服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)。變電站管理器能夠經(jīng)過(guò)搜索波形文件的基礎(chǔ)屬性來(lái)檢驗(yàn)存儲(chǔ)在系統(tǒng)內(nèi)部服務(wù)器中的波形文件，且實(shí)施在線下載，比如采集時(shí)間，采集源等。查找結(jié)果頁(yè)面中所選波形數(shù)據(jù)文件的格式。在設(shè)計(jì)與完成波形文件上傳作用的時(shí)候，此文重點(diǎn)選擇基于TCP/IP的通信技術(shù)來(lái)完成波形文件通信功能還有系統(tǒng)后端服務(wù)器和服務(wù)工作站間的數(shù)據(jù)輸送。系統(tǒng)首先按照客戶終端傳輸?shù)牟ㄐ挝募乃阉鳁l件是基于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)搜索操作的界面，且請(qǐng)求波形文件重點(diǎn)屬性的對(duì)應(yīng)信息，界面用列表的方式展現(xiàn)。然后當(dāng)變電站管理器選擇列表項(xiàng)并單擊下載按鍵的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)運(yùn)用讀取文件信息，接收客戶端文件信息還有文件保存來(lái)解決下載。圖4.5保護(hù)裝置錄波器波形文件查看及下載界面4.3系統(tǒng)測(cè)試及結(jié)果在檢測(cè)系統(tǒng)操作時(shí)，經(jīng)過(guò)模擬現(xiàn)實(shí)開展檢測(cè)，并采取以上測(cè)試環(huán)境配置在用于測(cè)試的變電站中部署系統(tǒng)的后臺(tái)服務(wù)與維修工作站功能。同一時(shí)間，黑匣子檢測(cè)方式用在維護(hù)工作站的客戶端頁(yè)面中實(shí)現(xiàn)不同的功能操作，來(lái)看查系統(tǒng)的工作成效是不是達(dá)到需求。在系統(tǒng)性能測(cè)試中，系統(tǒng)的后臺(tái)通信作用目標(biāo)是檢測(cè)其協(xié)議轉(zhuǎn)換的處理制度。詳細(xì)測(cè)試內(nèi)容涵蓋符合IEC61850與TCP/IP以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線。TCP/IP用太網(wǎng)通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換要依照初始的103通信協(xié)議準(zhǔn)則開展。同一時(shí)間，由系統(tǒng)可靠性，安全性以及后臺(tái)通信能力的視角，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的真實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)檢測(cè)，查看系統(tǒng)性能持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)72小時(shí)的可靠度，并執(zhí)行各種操作有權(quán)限。在廠站中通過(guò)通信操作和硬件故障報(bào)告執(zhí)行安全性測(cè)試以篡改性能，并檢查系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)議到IEX61850/103通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換狀態(tài)，并檢查其通信功能以獲得系統(tǒng)性能。它符合公司的預(yù)期要求，因此可以通過(guò)系統(tǒng)功能和性能測(cè)試。第5章結(jié)論本文詳細(xì)闡述并實(shí)施了繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)。對(duì)使用環(huán)境與系統(tǒng)研發(fā)的基礎(chǔ)開展了解析與探究，并探討了研發(fā)與運(yùn)用系統(tǒng)的需求與可能性。同一時(shí)間，明確了系統(tǒng)功能發(fā)展的目的，解析了系統(tǒng)各個(gè)站之間的內(nèi)部關(guān)系還有系統(tǒng)的通信需求。基于此，此文具體描述了本系統(tǒng)的功能構(gòu)造模型，此模型分成硬件結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通信程序功能模塊，和數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的功能板塊。最終，實(shí)現(xiàn)了具體的作用規(guī)劃，實(shí)施和測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)的試驗(yàn)和試驗(yàn)結(jié)果表明，其功能基本符合公司的期望。這可在公司終端使用繼電保護(hù)，防止信息收集、管理和維護(hù)中出現(xiàn)故障，造成巨大損失，提高了公司網(wǎng)絡(luò)的總體管理和安全水平。

參考文獻(xiàn)[1]崔大林,莊紅山,王曉飛,等.基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)信息應(yīng)用研究[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2020