關(guān)鍵詞：電廠；繼電保護；故障信息管理系統(tǒng)；應(yīng)用

 

引言

 

安全可靠的電力系統(tǒng)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(fā)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(tǒng)則能夠通過多方面的技術(shù)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(diào)度提出有效的解決方法提供依據(jù)，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(fā)生事故就會對整個電網(wǎng)產(chǎn)生巨大沖擊。這就對繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)在電廠中的應(yīng)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(tǒng)

 

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

 

（二）電廠中的故障信息管理系統(tǒng)

 

電廠中繼電保護及故障信息保護系統(tǒng)作為電力調(diào)度的一個子站，保護及故障信息遠傳系統(tǒng)采集站內(nèi)所有保護及故障錄波器的信息，采集的所有信息經(jīng)過處理后通過以太網(wǎng)接口接入調(diào)度數(shù)據(jù)通信網(wǎng)向中調(diào)傳送信息。站內(nèi)設(shè)有就地顯示設(shè)備，可以隨時調(diào)看信息。

 

通常組網(wǎng)方式是升壓站繼電保護小室內(nèi)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(shè)在電子設(shè)備間的主機柜（含本小室采集功能），主機柜通過以太網(wǎng)接口接入本小室內(nèi)數(shù)字數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)交換機。

 

但是，就目前而言，繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)過于注重變電站、電網(wǎng)輸電等電網(wǎng)系統(tǒng)保護設(shè)備的開發(fā)，其在電廠設(shè)計中的應(yīng)用力度與廣度還有待進一步開發(fā)。

 

二、繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)在電廠中的應(yīng)用現(xiàn)狀

 

（一）電廠中繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用

 

繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)在電廠中得到了很好的應(yīng)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(tǒng)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(diào)度與管理需求等方面的應(yīng)用。

 

電力調(diào)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(shè)備而到得，遠動設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)交換機得到子站采集到的信息。主站的應(yīng)用在于系統(tǒng)對保護設(shè)備日常的運行情況的檢索和統(tǒng)計；借助GPS方式對設(shè)備進行定位，實現(xiàn)人機界面；對故障信息及數(shù)據(jù)進行相關(guān)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(shè)備的擾動數(shù)據(jù)以及錄波文件，保護設(shè)備的臺帳資料，并進行系統(tǒng)管理等功能。

 

2、子站系統(tǒng)的應(yīng)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(guān)信息，進而實現(xiàn)信息的采集、保存、分析、處理和傳輸?shù)裙δ堋Ｍㄟ^以太網(wǎng)將獲取信息上傳到網(wǎng)絡(luò)交換機，供遠方主站和后臺監(jiān)控系統(tǒng)使用。

 

3、后臺計算機監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

 

后臺計算機監(jiān)控系統(tǒng)主要由通訊管理機、監(jiān)控保護單元和后臺監(jiān)控計算機系統(tǒng)等組成。通訊管理機是通訊的中心設(shè)備，具有監(jiān)控后臺計算機、間隔層設(shè)備通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換和傳達上級調(diào)動的功能；后臺的監(jiān)控計算機具有遠程控制功能和強大的數(shù)據(jù)處理功能，可以對到現(xiàn)場信息及保護設(shè)備發(fā)出的信息進行較為全面的統(tǒng)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(jiān)控站內(nèi)的運轉(zhuǎn)情況，及時發(fā)出警報。

 

（二） 繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)應(yīng)用中的現(xiàn)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(tǒng)在電廠的實際應(yīng)用過程中還存在一些不可忽視的問題，需要我們重點關(guān)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(yīng)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(xiàn)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(tǒng)現(xiàn)存的明顯問題。由于繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)的不完善，故障發(fā)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(shù)據(jù)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(tǒng)收集了一定的故障信息。但是，目前系統(tǒng)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(xiàn)、保護新原理研究和保護運行經(jīng)驗積累等方面做到更深入的開發(fā)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(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展，為繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)帶來了新的發(fā)展機遇。但現(xiàn)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(tǒng)的需求。因此，系統(tǒng)在運行過程中一旦通訊中斷，系統(tǒng)的監(jiān)控管理功能則無法實現(xiàn)，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(tǒng)的發(fā)展預(yù)期

 

繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)綜合利用繼電保護技術(shù)以及自動運行和故障錄波器裝置，實現(xiàn)了系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集、判斷、分析和設(shè)備的監(jiān)督、維護、管理功能的相對統(tǒng)一。使繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)從整體上加強了其現(xiàn)代化智能化和信息化的建設(shè)，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(tǒng)的現(xiàn)代化

 

近幾年，隨著計算機技術(shù)和微機保護硬件的不斷的進步與發(fā)展，其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛。因而，電力繼電保護及信息故障管理系統(tǒng)中裝置的現(xiàn)代化即微機化和計算機化一直是電力發(fā)展過程中的重中之重。當然，無論這種優(yōu)勢和技術(shù)多么突出，現(xiàn)在都尚未達到完善的地步，如何更好地實現(xiàn)電力繼電保護系統(tǒng)的現(xiàn)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(tǒng)的智能化

 

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，繼電保護及信息故障管理系統(tǒng)智能化的發(fā)展也受到越來越多的重視。其中依賴現(xiàn)代科技的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，發(fā)展繼電保護及信息故障管理系統(tǒng)的智能虛擬化功能則得到了尤為廣泛的關(guān)注。虛擬現(xiàn)實技術(shù)實際上就是指利用計算機技術(shù)來營造一種多維的感覺環(huán)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(yīng)用的虛擬儀器其最終核心是軟件，對相應(yīng)軟件的開發(fā)則是下階段我們研究的重點。因此，人工智能技術(shù)的應(yīng)用必將使繼電保護及信息故障管理系統(tǒng)的發(fā)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(tǒng)的多功能一體化

 

目前，繼電保護及信息故障管理系統(tǒng)中的主要保護裝置就是整個電力系統(tǒng)在計算機網(wǎng)絡(luò)上的智能終端。其在完成繼電保護功能的同時，也逐漸呈現(xiàn)出控制、保護、測量、數(shù)據(jù)通信等多種功能一體化的趨勢。通過對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)和繼電保護技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的完美結(jié)合，繼電保護及信息故障管理系統(tǒng)多功能一體化的發(fā)展不斷取得新的成果。國內(nèi)外眾多知名大學(xué)和研究室也在著力研發(fā)具有多功能一體化優(yōu)勢的保護裝置，為電力繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)的發(fā)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(tǒng)的多功能一體化已成為一種不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展形勢。

 

結(jié)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(tǒng)不斷完善。而隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的不斷進步，繼電保護及信息故障管理系統(tǒng)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(yīng)用效果和存在的問題，思考其未來發(fā)展的新道路，使其逐步向現(xiàn)代化、智能化和多功能一體化的方向發(fā)展。

 

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