电网继电保护故障信息采集及处理技术分析

电网继电保护故障信息采集及处理技术分析

杨文飞

云南电网有限责任公司大理供电局党建人事部 云南大理 671000

摘要：现代社会对电力需求越来越高，稳定运行的电力系统，可以为经济建设、社会发展提供重要保障。继电保护装置的应用，可以有效提升电力系统的稳定性。近年来，各地区对继电保护装置的重视程度不断提高，对电力保护起到了至关重要的作用。文章对继电保护故障信息智能分析方法进行探究，将继电保护装置的功能进行介绍，并根据实际情况整理出相关意见，希望对电力系统的稳定运行具有一定积极作用。

关键词：继电保护；故障信息；智能分析

引言

继电保护故障信息采集及处理系统的建立，实现了在电力系统发生故障后将完整的保护装置动作报告和录波报告迅速传送到相关继电保护部门，使所有关心故障状况的人员（尤其是调度人员）能及时、准确地掌握故障情况，提高事故的处理水平。建设继电保护运行及故障信息管理系统，通过准实时采集电网现场故障信息和二次设备信息，并对这些信息进行智能分析和提炼，为电网管理提供及时准确的信息支持和辅助决策，从而提升电网现代化水平和调度运行管理水平，实现二次设备管理真正由“离线”到“在线”的重大转变，从而确保电网安全、经济、稳定运行。

1继电保护原理

电力系统在运行的过程中一旦出现故障和问题，系统中所有相关的电力设备将面临巨大的威胁，而继电保护装置即可在最短的时间内将出现故障问题的设备进行隔离，并在同一时间迅速向维保人员发出警报信息，并分别对最重要的设备即发电机、变压器以及输电线路等电力设施提供最有效地保护。同时具有将由于故障问题而对电力系统产生影响的程度降到最低的作用。在电力系统的正常运行状态中，继电保护装置的误动问题会导致电力系统中原本足够的备用容量及大部分的输电线路的线路被切断，从而引发一系列的经济损失。误动问题所引起的损失通常都有一定的局限性，影响在电力企业的控制能力内，但如果在发生误动的情况下同时出现了拒动问题，就会为电力企业在成本运营方面带来较大的压力。但在目前的发展阶段中，误动问题与拒动问题在同等关系下存在一定的矛盾关系，因此保证继电保护装置的拒动和误动能够处于平衡状态是最关键的管理环节。

2电力系统继电保护及故障信息系统的结构分析

继电保护及故障信息处理系统的功能定位在于对电网故障信息的收集与处理，并对保护装置的动作行为进行详细分析，为运行人员和继电保护人员快速分析、处理电网事故，判断保护动作行为的技术支持系统。

由于继电保护及故障信息处理系统功能复杂、跨地域、跨系统、接入设备种类多、数据和信息复杂、保护装置和系统应用的发展以及标准的变化不可预期、可靠性和安全性要求高，且继电保护专业管理具有多头管理、全局可见、协同合作的特点以及各单位的管理方法存在差异等，在系统建设时，必须重点考虑系统的开放性、可扩展性和可维护性，主要考虑一下几个方面问题：

（1）系统之间能够互连、互通、互动，信息资源全系统共享；

（2）能够分期建设、分步实施、分布维护、逐步完善，支持系统的不断发展；

（3）便于系统实施和维护，要做到一次单点维护，避免重复性工作。

为保证系统的开放性、可扩展性、可维护性，系统使用分层设计模式，如图1所示：

图1 系统的分层

各主站系统均按照上图所示的原则分层实现，同一层的对等实体之间使用协议进行通信，上层实体通过请求下层实体的服务完成通信。

录波器联网系统是由多个不同的变电站中装备的录波器、多个终端计算机和一个主站系统组成。电网发生故障后，故障期间的暂态过程由录波器装置记录，然后通过光纤数据网络传送到主站系统；主站的系统软件按功能分类又可以分为两种，一种用于数据接收和分析，另一种用于故障信息的发布。

继电保护及故障信息系统的故障录波及信息发布系统整体结构如下图2所示。

图2 故障信息处理系统整体结构

该故障录波及信息发布系统依托调度数据网和专用2M光纤通道作为数据传输通道，整套系统由多个变电站、一个联网主站、几百台故障录波器通过2M数据网、调度数据网和用户MIS网组成。主站服务器就是采用原有的硬件设备，其他的硬件设备主站新增了电力系统专用单向物理隔离装置、三层网络交换机以及硬件防火墙设备；针对还没有接入调度数据网的个别变电站，就在站端和主站增加网桥与主站系统相连；有的录波器只有串口通信接口，这时需要增加串口转网络的服务器设备，再通过网络交换机，实现联网。

3电力继电保护故障分析系统的应用

3.1在电力系统运行状态分析中的具体应用

将故障分析处理系统运用到电力系统运行状态检测中，能够有效提升数据监控的质量，同时，更有利于对各类数据信息的收集、分析、整理等。该故障处理系统功能强大，其中图形功能是最重要的功能之一，能够以图形的方式直观地表示电力系统运行状态，利于电力运维管理人员及时掌握电力系统运行情况，一旦发现问题，能够采用有效方式进行解决。如，线路图等各方面的信息，可以用图形的方式表现出来，线点击图形上的相应图标，就能够查看相应的数据信息，如果在图形中发现异常，可以立即将异常信息传输到中心站，利于中心站对异常信息进行有效处理，大大提升了电力系统运行的安全、稳定性。

3.2在故障信息数据处理过程中的应用

首先收集继电保护装置故障数据和信息，借助于仿真手段的实施，对继电保护装置故障深入分析，进而对继电保护装置各项设备参数等合理设置。电力系统继电保护故障分析系统能够将设备的实际运行情况充分纳入考虑范围，首先显示设备的具体数据参数，然后对比分析仿真数据、实际运行数据，进而对继电保护故障处理方案合理确定。结合实际故障情况，电力系统继电保护故障处理系统能够有效模拟仿真数据，以便有效配置各种保护动作。在具体运用实践中，要依据实际情况，对继电保护装置硬件规范设计，以便将故障处理系统的作用最大程度发挥出来。此外，要结合电网硬件平台要求，合理设置网络层拓扑结构，逐步采集、分析与处理继电保护装置故障信息，以便最大程度地发挥继电保护系统智能一体化作用。

结束语

将继电保护装置应用到电力系统当中，是提升电力稳定的重要手段。制定详细的改障信息系统的技术条件，制定详细的指导性规范性文件以规范信息站建设、传动、信息管理、调试、维护等各项工作流程和标准，提高工作效率。如在变电站的子站系统建设上，通过不断摸索和总结，可以不用把每一台接入子站的保护都进行检验传动，而是根据保护装置的类型、版本、特点进行归类和筛选，可以大大提高子站接入传动验收工作的效率，并保证工作质量。

参考文献

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[3]邓雄.电力系统继电保护故障信息的采集和处理[J].数字技术与应用，2019(9):77-77.