电厂中继电保护及故障信息管理系统的应用探究

2014-07-24 23:21:49 华中电力　点击量：评论 (0)

摘要：随着电力事业的大力发展，传统的电力系统已不再适应发展要求。电厂继电保护和故障信息管理系统能够实时、自动地采集、整理、判断和分析故障数据，大大提高了资源配置的能力，在节省人力物力的同时有效保障

摘要：随着电力事业的大力发展，传统的电力系统已不再适应发展要求。电厂继电保护和故障信息管理系统能够实时、自动地采集、整理、判断和分析故障数据，大大提高了资源配置的能力，在节省人力物力的同时有效保障了电力运行系统运行的安全可靠。因此，探究继电保护及故障信息管理系统在电厂中的应用显得尤为重要。

关键词：电厂；继电保护；故障信息管理系统；应用

引言

安全可靠的电力系统是影响电厂运行的重要因素。而在电厂的运行过程中，难免会发生某些故障或安全事故。电厂中的继电保护及故障信息管理系统则能够通过多方面的技术手段及时对电厂的运行状况与故障信息进行收集、整理与分析，从而为电力调度提出有效的解决方法提供依据，进而控制事故的影响。尤其在国家对火力电厂实行“上大压小”的政策背景下，电厂机组的容量越来愈大，一旦发生事故就会对整个电网产生巨大冲击。这就对继电保护及故障信息管理系统在电厂中的应用提出了更高层次的要求。

一、继电保护及故障信息管理系统

（一）电厂中的继电保护概述

电厂中继电保护主要由电力系统的继电保护原理与实现、继电保护配置的设计、继电保护的运行与维护以及故障分析等主要技术所构成的一个完整体系。电厂中继电保护主要保护对象有发电机、变压器、母线以及厂用系统等。继电保护的实现是通过微机保护装置对主设备的电流电压量、开关量进行采集、运算与预先整定好的定值进行对比，逻辑判断动作于主设备，切除故障源，从而保障电厂电力设备安全与稳定运行。

（二）电厂中的故障信息管理系统

电厂中继电保护及故障信息保护系统作为电力调度的一个子站，保护及故障信息远传系统采集站内所有保护及故障录波器的信息，采集的所有信息经过处理后通过以太网接口接入调度数据通信网向中调传送信息。站内设有就地显示设备，可以随时调看信息。

通常组网方式是升压站继电保护小室内安装1面信息采集柜（共1个），采集本小室保护及录波器信息，通过光纤传送至设在电子设备间的主机柜（含本小室采集功能），主机柜通过以太网接口接入本小室内数字数据通信网络交换机。

但是，就目前而言，继电保护及故障信息管理系统过于注重变电站、电网输电等电网系统保护设备的开发，其在电厂设计中的应用力度与广度还有待进一步开发。

二、继电保护及故障信息管理系统在电厂中的应用现状

（一）电厂中继电保护及故障信息管理系统的应用

继电保护及故障信息管理系统在电厂中得到了很好的应用，我们可以从主站、分站和子站等部分进行分析，深入了解该系统在提高电厂中的继电保护装置和自动化管理水平，满足电厂调度与管理需求等方面的应用。

电力调度的主站获取电厂子站的继电保护及故障信息主要通过远动设备而到得，远动设备通过网络交换机得到子站采集到的信息。主站的应用在于系统对保护设备日常的运行情况的检索和统计；借助GPS方式对设备进行定位，实现人机界面；对故障信息及数据进行相关的采集、整理分析和保存等方面。除此之外，主站还具有分析保护设备的扰动数据以及录波文件，保护设备的台帐资料，并进行系统管理等功能。

2、子站系统的应用

继电保护及故障信息远传装置对下主要以通讯方式各个保护装置和故障录波装置的相关信息，进而实现信息的采集、保存、分析、处理和传输等功能。通过以太网将获取信息上传到网络交换机，供远方主站和后台监控系统使用。

3、后台计算机监控系统的应用

后台计算机监控系统主要由通讯管理机、监控保护单元和后台监控计算机系统等组成。通讯管理机是通讯的中心设备，具有监控后台计算机、间隔层设备通讯规约转换和传达上级调动的功能；后台的监控计算机具有远程控制功能和强大的数据处理功能，可以对到现场信息及保护设备发出的信息进行较为全面的统计、分析、存储、核对、判断及记录等，从而提高变电站的自动化水平，还能监控站内的运转情况，及时发出警报。

（二）继电保护及故障信息管理系统应用中的现存问题

当然，我们必须认识到继电保护及信息故障管理系统在电厂的实际应用过程中还存在一些不可忽视的问题，需要我们重点关注与解决。

1、故障录波器软件不兼容

目前，故障录波器的可供选择的种类繁多，功能不一。但是这也造成很多故障录波器不能完全符合电厂的应用要求，如有的录波器的分析功能较好，但其传远功能不达标等。而且不同厂家或同一厂家不同型号的录波器软件不兼容的现象也较为严重，从而造成了使用不便，管理困难等问题。

2、信息资料获取及管理的手段落后

信息资料获取、管理等手段的落后也是系统现存的明显问题。由于继电保护及故障信息管理系统的不完善，故障发生后，无法及时、准确地获取信息资料，也不能形成较为完整的电子数据库，这不易于录波图的保存、管理，尤其为今后工作中对故障信息历史资料的查询带来很大困难。

3、资源利用率低

继电保护及故障信息管理系统收集了一定的故障信息。但是，目前系统中仍缺乏形影的软件针对这些信息资源在准确故障测距、故障再现、保护新原理研究和保护运行经验积累等方面做到更深入的开发研究，致使信息资源的利用率低。

4、受通讯条件的影响较大

近年来计算机技术、网络技术等现代化技术的不断发展，为继电保护及故障信息管理系统带来了新的发展机遇。但现实中电厂的通讯条件尚难以满足继电保护及故障信息管理系统的需求。因此，系统在运行过程中一旦通讯中断，系统的监控管理功能则无法实现，从而影响电厂运行的安全可靠。

三、继电保护及故障信息系统的发展预期

继电保护及故障信息管理系统综合利用继电保护技术以及自动运行和故障录波器装置，实现了系统在数据采集、判断、分析和设备的监督、维护、管理功能的相对统一。使继电保护及故障信息管理系统从整体上加强了其现代化智能化和信息化的建设，以及管理工作的可控性和保护装置的运行。

（一）继电保护及信息故障管理系统的现代化

近几年，随着计算机技术和微机保护硬件的不断的进步与发展，其在电力系统中的应用也越来越广泛。因而，电力继电保护及信息故障管理系统中装置的现代化即微机化和计算机化一直是电力发展过程中的重中之重。当然，无论这种优势和技术多么突出，现在都尚未达到完善的地步，如何更好地实现电力继电保护系统的现代化是我们下一步进行具体深入研究的主要着眼点。

（二）继电保护及信息故障管理系统的智能化

随着科学技术的不断进步，继电保护及信息故障管理系统智能化的发展也受到越来越多的重视。其中依赖现代科技的虚拟现实技术，发展继电保护及信息故障管理系统的智能虚拟化功能则得到了尤为广泛的关注。虚拟现实技术实际上就是指利用计算机技术来营造一种多维的感觉环境，让参与者能够从中获得足够的感官信息，从而身临其境的体验和认知客观世界中的客观事物。而在整个过程中所应用的虚拟仪器其最终核心是软件，对相应软件的开发则是下阶段我们研究的重点。因此，人工智能技术的应用必将使继电保护及信息故障管理系统的发展趋向智能化，从而进一步解决电厂运行中的安全性问题和疑难故障。

（三）继电保护及信息故障管理系统的多功能一体化

目前，继电保护及信息故障管理系统中的主要保护装置就是整个电力系统在计算机网络上的智能终端。其在完成继电保护功能的同时，也逐渐呈现出控制、保护、测量、数据通信等多种功能一体化的趋势。通过对计算机网络技术、现场总线技术和继电保护技术等科学技术的完美结合，继电保护及信息故障管理系统多功能一体化的发展不断取得新的成果。国内外众多知名大学和研究室也在着力研发具有多功能一体化优势的保护装置，为电力继电保护及故障信息管理系统的发展增添了新的活力与光彩。由此可见，继电保护及信息故障管理系统的多功能一体化已成为一种不可逆转的发展形势。

结语

综上所述，近年来我国电力继电保护及信息故障管理系统不断完善。而随着计算机技术和通信技术的不断进步，继电保护及信息故障管理系统也将面临更高层次的需求。因此，我们必须不断探索其在电厂中的实际应用效果和存在的问题，思考其未来发展的新道路，使其逐步向现代化、智能化和多功能一体化的方向发展。

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