電廠中繼電保護及故障信息管理系統的應用探究

2014-07-24 23:21:49 華中電力　點擊量：評論 (0)

摘要：隨著電力事業的大力發展，傳統的電力系統已不再適應發展要求。電廠繼電保護和故障信息管理系統能夠實時、自動地采集、整理、判斷和分析故障數據，大大提高了資源配置的能力，在節省人力物力的同時有效保障

摘要：隨著電力事業的大力發展，傳統的電力系統已不再適應發展要求。電廠繼電保護和故障信息管理系統能夠實時、自動地采集、整理、判斷和分析故障數據，大大提高了資源配置的能力，在節省人力物力的同時有效保障了電力運行系統運行的安全可靠。因此，探究繼電保護及故障信息管理系統在電廠中的應用顯得尤為重要。

關鍵詞：電廠；繼電保護；故障信息管理系統；應用

引言

安全可靠的電力系統是影響電廠運行的重要因素。而在電廠的運行過程中，難免會發生某些故障或安全事故。電廠中的繼電保護及故障信息管理系統則能夠通過多方面的技術手段及時對電廠的運行狀況與故障信息進行收集、整理與分析，從而為電力調度提出有效的解決方法提供依據，進而控制事故的影響。尤其在國家對火力電廠實行“上大壓小”的政策背景下，電廠機組的容量越來愈大，一旦發生事故就會對整個電網產生巨大沖擊。這就對繼電保護及故障信息管理系統在電廠中的應用提出了更高層次的要求。

一、繼電保護及故障信息管理系統

（一）電廠中的繼電保護概述

電廠中繼電保護主要由電力系統的繼電保護原理與實現、繼電保護配置的設計、繼電保護的運行與維護以及故障分析等主要技術所構成的一個完整體系。電廠中繼電保護主要保護對象有發電機、變壓器、母線以及廠用系統等。繼電保護的實現是通過微機保護裝置對主設備的電流電壓量、開關量進行采集、運算與預先整定好的定值進行對比，邏輯判斷動作于主設備，切除故障源，從而保障電廠電力設備安全與穩定運行。

（二）電廠中的故障信息管理系統

電廠中繼電保護及故障信息保護系統作為電力調度的一個子站，保護及故障信息遠傳系統采集站內所有保護及故障錄波器的信息，采集的所有信息經過處理后通過以太網接口接入調度數據通信網向中調傳送信息。站內設有就地顯示設備，可以隨時調看信息。

通常組網方式是升壓站繼電保護小室內安裝1面信息采集柜（共1個），采集本小室保護及錄波器信息，通過光纖傳送至設在電子設備間的主機柜（含本小室采集功能），主機柜通過以太網接口接入本小室內數字數據通信網絡交換機。

但是，就目前而言，繼電保護及故障信息管理系統過于注重變電站、電網輸電等電網系統保護設備的開發，其在電廠設計中的應用力度與廣度還有待進一步開發。

二、繼電保護及故障信息管理系統在電廠中的應用現狀

（一）電廠中繼電保護及故障信息管理系統的應用

繼電保護及故障信息管理系統在電廠中得到了很好的應用，我們可以從主站、分站和子站等部分進行分析，深入了解該系統在提高電廠中的繼電保護裝置和自動化管理水平，滿足電廠調度與管理需求等方面的應用。

電力調度的主站獲取電廠子站的繼電保護及故障信息主要通過遠動設備而到得，遠動設備通過網絡交換機得到子站采集到的信息。主站的應用在于系統對保護設備日常的運行情況的檢索和統計；借助GPS方式對設備進行定位，實現人機界面；對故障信息及數據進行相關的采集、整理分析和保存等方面。除此之外，主站還具有分析保護設備的擾動數據以及錄波文件，保護設備的臺帳資料，并進行系統管理等功能。

2、子站系統的應用

繼電保護及故障信息遠傳裝置對下主要以通訊方式各個保護裝置和故障錄波裝置的相關信息，進而實現信息的采集、保存、分析、處理和傳輸等功能。通過以太網將獲取信息上傳到網絡交換機，供遠方主站和后臺監控系統使用。

3、后臺計算機監控系統的應用

后臺計算機監控系統主要由通訊管理機、監控保護單元和后臺監控計算機系統等組成。通訊管理機是通訊的中心設備，具有監控后臺計算機、間隔層設備通訊規約轉換和傳達上級調動的功能；后臺的監控計算機具有遠程控制功能和強大的數據處理功能，可以對到現場信息及保護設備發出的信息進行較為全面的統計、分析、存儲、核對、判斷及記錄等，從而提高變電站的自動化水平，還能監控站內的運轉情況，及時發出警報。

（二）繼電保護及故障信息管理系統應用中的現存問題

當然，我們必須認識到繼電保護及信息故障管理系統在電廠的實際應用過程中還存在一些不可忽視的問題，需要我們重點關注與解決。

1、故障錄波器軟件不兼容

目前，故障錄波器的可供選擇的種類繁多，功能不一。但是這也造成很多故障錄波器不能完全符合電廠的應用要求，如有的錄波器的分析功能較好，但其傳遠功能不達標等。而且不同廠家或同一廠家不同型號的錄波器軟件不兼容的現象也較為嚴重，從而造成了使用不便，管理困難等問題。

2、信息資料獲取及管理的手段落后

信息資料獲取、管理等手段的落后也是系統現存的明顯問題。由于繼電保護及故障信息管理系統的不完善，故障發生后，無法及時、準確地獲取信息資料，也不能形成較為完整的電子數據庫，這不易于錄波圖的保存、管理，尤其為今后工作中對故障信息歷史資料的查詢帶來很大困難。

3、資源利用率低

繼電保護及故障信息管理系統收集了一定的故障信息。但是，目前系統中仍缺乏形影的軟件針對這些信息資源在準確故障測距、故障再現、保護新原理研究和保護運行經驗積累等方面做到更深入的開發研究，致使信息資源的利用率低。

4、受通訊條件的影響較大

近年來計算機技術、網絡技術等現代化技術的不斷發展，為繼電保護及故障信息管理系統帶來了新的發展機遇。但現實中電廠的通訊條件尚難以滿足繼電保護及故障信息管理系統的需求。因此，系統在運行過程中一旦通訊中斷，系統的監控管理功能則無法實現，從而影響電廠運行的安全可靠。

三、繼電保護及故障信息系統的發展預期

繼電保護及故障信息管理系統綜合利用繼電保護技術以及自動運行和故障錄波器裝置，實現了系統在數據采集、判斷、分析和設備的監督、維護、管理功能的相對統一。使繼電保護及故障信息管理系統從整體上加強了其現代化智能化和信息化的建設，以及管理工作的可控性和保護裝置的運行。

（一）繼電保護及信息故障管理系統的現代化

近幾年，隨著計算機技術和微機保護硬件的不斷的進步與發展，其在電力系統中的應用也越來越廣泛。因而，電力繼電保護及信息故障管理系統中裝置的現代化即微機化和計算機化一直是電力發展過程中的重中之重。當然，無論這種優勢和技術多么突出，現在都尚未達到完善的地步，如何更好地實現電力繼電保護系統的現代化是我們下一步進行具體深入研究的主要著眼點。

（二）繼電保護及信息故障管理系統的智能化

隨著科學技術的不斷進步，繼電保護及信息故障管理系統智能化的發展也受到越來越多的重視。其中依賴現代科技的虛擬現實技術，發展繼電保護及信息故障管理系統的智能虛擬化功能則得到了尤為廣泛的關注。虛擬現實技術實際上就是指利用計算機技術來營造一種多維的感覺環境，讓參與者能夠從中獲得足夠的感官信息，從而身臨其境的體驗和認知客觀世界中的客觀事物。而在整個過程中所應用的虛擬儀器其最終核心是軟件，對相應軟件的開發則是下階段我們研究的重點。因此，人工智能技術的應用必將使繼電保護及信息故障管理系統的發展趨向智能化，從而進一步解決電廠運行中的安全性問題和疑難故障。

（三）繼電保護及信息故障管理系統的多功能一體化

目前，繼電保護及信息故障管理系統中的主要保護裝置就是整個電力系統在計算機網絡上的智能終端。其在完成繼電保護功能的同時，也逐漸呈現出控制、保護、測量、數據通信等多種功能一體化的趨勢。通過對計算機網絡技術、現場總線技術和繼電保護技術等科學技術的完美結合，繼電保護及信息故障管理系統多功能一體化的發展不斷取得新的成果。國內外眾多知名大學和研究室也在著力研發具有多功能一體化優勢的保護裝置，為電力繼電保護及故障信息管理系統的發展增添了新的活力與光彩。由此可見，繼電保護及信息故障管理系統的多功能一體化已成為一種不可逆轉的發展形勢。

結語

綜上所述，近年來我國電力繼電保護及信息故障管理系統不斷完善。而隨著計算機技術和通信技術的不斷進步，繼電保護及信息故障管理系統也將面臨更高層次的需求。因此，我們必須不斷探索其在電廠中的實際應用效果和存在的問題，思考其未來發展的新道路，使其逐步向現代化、智能化和多功能一體化的方向發展。

參考文獻

[1]王智濤.繼電保護及故障信息管理系統在電廠中的應用[J].電力建設，2012，02：92-95.

[2]曹健鋒，蘇日圖.繼電保護及故障信息管理系統在電廠中的應用分析[J].科技傳播，2013，05：110+106.

[3]姜悅.探討繼電保護及故障信息管理系統在電廠中的應用[J].信息通信，2013，06：177-178.

[4]劉志超，黃俊，承文新.電網繼電保護及故障信息管理系統的實現[J].電力系統自動化，2003，01：72-75.

[5]肖鋒，梅顏.繼電保護及故障信息管理系統的應用研究[J].電子設計工程，2010，08：109-112.

[6]曾建華，吳勇.繼電保護與故障信息管理系統的應用及發展[J].廣東電力，2007，07：30-33.