故障信息远传在地区电网中的应用分析.doc

1、故障信息远传在地区电网中的应用分析摘要：本文介绍了保护故障信息远传的几种模式及应用情况，阐述了保护装置信息、故障录波器信息上传在主站、调度系统中存在的问题，并结合现场故障信息采集设备的现状，对所提出的几种上传方式进行了对比评价，最后给出了保护故障信息在应用实践中的一些建议。 关键词：保护装置；故障录波器；远传；组网 1、引言 随着电网规模日益扩大，需要一个能够准确判别故障元件、事故后数据分析、保护动作行为评价等功能完善的保护故障信息系统，这种故障保护系统有利于电力系统运行的可靠性和安全性。故障录波器作为故障信息系统基础性的元件，可以在发生系统故障的时侯，准确地自动记录故障发生前、事故发生过程中

2、以及事故发生后各种电气量数据的变化信息，通过比较分析这些电气量，分析判断保护、处理事故是否正确运行，并且为电压崩溃、系统振荡和频率崩溃等的大干扰发生后引起的系统电压、电流及其导出量，如系统频率、系统无功功率以及有功功率变化时为调度人员的调度提供依据。 当前的综合自动化变电站以及正在陆续建设的数字化变电站，要求站内各种信息及时、准确地上传至调度端，保护故障信息必然位列其中。保护故障信息对于提高电力系统调度和运行的水平，提高处理电力系统事故的快速反应能力。下面就近几年几种故障信息远传模式在地区电网的应用做一下介绍并给出一些建议。 2、故障信息远传的几种模式及应用情况 2.1 早期故障录波器拨号上传

3、的方式 随着微机化故障录波器变电站内的广泛应用。由故障录波器采集重要的继电保护和电压信号、电流、断路器辅助触点、通信通道的信号波形、以及安全自动装置的动作触点等，接着对故障进行判断并对其进行简单故障分析，然后将记录的故障数据以及初步进行分析的结果发送到远方的录波主站，并进行下一步的处理。由于当时受限于当时的终端设备的网络化程度不高和通信通道的制约，只能通过电话拨号的形式上传至远程终端。 2.2 保护管理及故障信息子站的广泛应用 保护故障管理及故障信息子站是一个分布式系统，其主要的设备是在地方电网的各个电厂或变电站内。它的每一个子站均可采集所属站内的保护装置运行状态、动作信息、故障录波器故障波形

4、及自动装置定值参数等数据信息，并且可以合理使用这些信息为事故判别和继电保护装置检修提供前提条件，为继电保护运行和管理提供服务，并支持分析处理电网故障。 子站系统由间隔层设备（各变电站的重要微机保护装置、故障录波器等） 、服务器及软件系统、 ，通信设备（交换机、路由器、光通信设备）3 个层次组成。该系统传输数据的基本原理主要包括：通过子站系统采集各个录波器以及保护装置的数据，然后对采集的数据进行规约解释以及数据处理等工作，各种故障录波器以及微机保护所产生的大量信息通过子站转发至后台服务器及上级主站，在这期间由通信设备贯通，主要应用的通信规约有国网 103 和 61850 规约等。 保护信息管理及

5、故障分析系统的主站设在各级调度中心。主站通过通信网络与所管辖的各变电站层子站系统相连接，收集各个子站与运行和故障相关的信息，利用主站系统的高级分析功能，判别保护装置动作行为的正确性、快速定位故障点。特别是保护及故障录波器的波形文件可以按照统一的文件格式（电力系统暂态数据交换的 COMTRADE 格式）调取，方便运行管理人员分析故障，有利于调度人员快速处理设备问题，恢复供电。 由于电网系统保护及自动化设备的微机化最近几年才完成，保护装置和录波器可提供的通信方式、通信规约多种多样，中间环节多，可靠性较低。因此，常常出现间隔层保护与子站服务器通信中断的问题。 子站与保护装置及录波器通信异常的处理方法

6、总结如下：检查保护装置到子站之间的通信线是否有虚接、断线，如有则紧固通信线；检查保护装置上通信设置与子站上对应保护通信设置是否一致，如不一致则按子站上通信参数更改保护装置上通信设置；保护装置通信通过保护通信管理机的，重启或检查管理机。 此外，主站对变电站内保护设备的信息调取也往往出现问题：主要有通信通道问题，对此我们最好配置主备 2 个通道；规约不一致的问题，保护装置与管理机、管理机与子站服务器、子站与主站可能存在 3 中不同的电力通信规约，这会造成通信效率低或通信中断，对此我们需要优化配置尽量减少规约转换。近几年，按照数字化变电站配置的 61850 规约进行全部环节通信可以很好地解决这个问题

7、。 2.3 地区电网的故障录波器联网系统 鉴于保护管理及故障信息子站在现阶段设备状态下的不稳定性，各地市、网省调纷纷建立了故障录波器组网系统。该系统在各调度端设置组网服务器对通信接入程序进行统一的安装，并且利用巡检的方法召唤在录波器中的录波数据。通过以太网，调度端主机可以读取到服务器中录波数据，可以按照网页的形式进行故障信息的查询分析。 各站录波器通过调度数据网可以连接到组网服务器中，在调度数据网接入的交换机，可将不同业务划分到不同 VLAN 内，使得局域网中不同业务的主机能够相互安全隔离。通过隔离网关以及划分网段，使得总调和地调均只能与服务器进行通信，并读取器中的录波文件，而不能够直接与其他

8、各站录波器进行联系，从而保障了数据的安全性。此外，故障信息从间隔层直采直送，消除了通信瓶颈，保证了发生故障的信息传输过程中的安全可靠。 这个系统有利于提高调度运行人员分析处理电网故障的效率，并且在保障电网的稳定安全运行过程之中可以发挥巨大作用。因为故障录波数据是研究电网以及分析事故的关键性数据，所以对该数据进行共享非常重要。如果各级调度充分利用了广域网的开放性，开放访问权限实现了故障录波数据资源在系统内共享利用，可以大大方便电力一线生产管理人员。 3、结语 电网事故和继电保护动作行为分析离不开高性能的故障录波器和方便快捷的故障信息远传系统。随着变电设备的智能化进程，数字化故障录波器及新一代故障信息远传系统必将取代现有设备，成为市场的主流。（作者单位：冀北廊坊供电公司） 参考文献： 1高翔，张沛超，章坚民.电网故障信息系统应用技术M.北京：中国电力出版社，2006. 2梁合庆.变电站综合自动化中的故障录波装置A.变电站综合自动化研讨会论文集C.南京：1995.201-202. 3张延冬，焦彦军，张举.基于嵌入式系统的故障录波器设计.继电器，2005，33（3）：62265.