继电保护与故障信息处理系统

电力18讯：    1南京信息工程大学 2江苏省电力公司 3金智科技股份有限公司  张伟1 翟学锋2 严国平2 吴茂俊3  

摘要：为提高江苏电网的信息化水平，尤其是农村电网的稳定性，江苏省电力公司建成了继电保护与故障信息管理系统。该文介绍了江苏电网继电保护与故障信息管理系统的体系结构、主要功能、主要特点以及实施意义。

关键词：继电保护；故障信息系统；IEC60870；故障录波

中图分类号：TM764 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2008)06-0037-03

在当今的网络和软件技术推动下，统一规划、分步建设一个通过网络将各级调度与变电站、发电厂、集控中心联接起来，实现继电保护运行管理、故障录波和分析、辅助决策等主要功能，并与现有的变电站综合自动化系统、SCADA系统、EMS系统、MIS系统等互通互联的电网继电保护运行与故障信息处理系统，已为大家所共识。因此，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 系统研制目标

提高电网现代化水平，提高调度运行管理信息化、智能化的总体水平，二次设备运行和管理的各个环节“可控、在控”，继电保护运行、管理的技术支持系统，电网故障时的信息支持、辅助分析和决策系统。

2 系统的体系结构

江苏电网继电保护及故障信息处理系统主要由网、省、地级电力调度中心或集控站的主站，与各级电厂、变电站端的子站及录波装置通过电力信息传输网络共同组成。系统的设计目的是能够切实提高电网的信息化和智能化，并具有高安全性和高可靠性，要优先采用电力调度数据网络，保障故障录波数据能实时上传。因此系统必须具有分层、分布、开放、易扩展的特性。本系统的总体结构图如图1所示。


图1 系统总体结构示意图
本系统从结构上可分为三层，第一层为保护装置、录波装置、稳控装置；第二层为子站；第三层为主站。主站与子站间为一对多或多对多的结构方式，采用数据网络连通。子站系统安装于厂站现场，子站与装置为一对多的连接方式，采用RS-232、RS-485、RS-422、Lan、Lon及广域网络等方式连通。主站系统安装于调度中心，采用C/S和B/S混合结构，并提供与其他系统的接口。

主站系统的软、硬件分别部署在电力数据网的安全Ⅱ、Ⅲ区。通信服务器、数据库服务器、调度员工作站以及保护工作站部署在Ⅱ区网络，Ⅲ区安装有一台保护工作站，电网事故信息可在Ⅲ区进行web发布，同时系统在Ⅲ区实现了与DMIS系统的接口以完成定值核对功能。两个安全区之间安装有安全隔离装置，Ⅱ区到Ⅲ区的单向数据同步通过专门的数据通讯程序跨区完成。整个系统的通信包括对外通信和对内通信，对外通信指主站和子站之间的通信，对内通信是与本系统内各个应用及数据库之间的数据服务。通信服务基于IEC 60870-5-104、IEC 60870-5-103、IEC 60870-5-103实现主、子站的数据通信功能。

2.1 子站的主要工作

保护装置和录波装置通过串口和网络接口接入子站系统，子站通过远方终端采集保护装置和录波装置的数据，并将采集到的数据进行规约和数据格式的转换，最后筛选有价值的信息传给主站。

2.2 主站的主要工作

主站主要接收子站上传的信息，并对其进行整理、分析、发布、告警、打印、储存等。此外对保护装置、录波装置、稳控装置的运行状态进行监视，及时发现装置可能的问题并处理问题。主站应用分为安全区II和安全区III两部分，Ⅱ区包括数据库服务器、通信服务器、调度和保护工作站。Ⅲ区包括数据库/web服务器、保护发布工作站。

3 系统功能

本系统主站功能模块主要有：服务器应用、基本应用和故障分析应用三部分组成。服务器应用包括通信服务平台、web服务、与DMIS接口、跨安全区应用、事故智能分析与汇总、系统工况监视及网络探测。基本应用包括图形监控平台、故障信息推送和告警、信息综合查询、故障信息web发布、定值核对、数据统计、台账参数管理、新站接入、日常维护。故障分析应用包括波形分析、负荷辨识、故障测距和专家系统。其模块框图如图2所示。


图2 系统功能模块图
4 系统主要特点

4.1 智能故障分析、自动生成动作简报并推出画面

故障分析功能是本系统的核心模块。当电网发生故障时，系统能够