继电保护及故障信息系统运行实践研究

　　摘要：本文依托某案例的继电保护及故障信息系统结构和管理模式，分析了主站和子站的结构功能。根据现场运行维护经验，详细指出该系统在建设、验收、运维和管理等方面存在的问题，给出相应解决方案。并就技术发展和应用管理方面进行了展望。

　　关键词：电网；继电保护及故障信息系统；子站；主站

　　0 引言

　　保信系统应用水平体现在通讯技术和故障信息过滤、分析、处理上。在这方面，众多专家学者提出如专家系统的故障诊断、故障录波与保护信息融合技术、故障波形分析、故障测距等智能诊断及故障处理决策，但这些高级应用功能与工作实践的融合与运用需要完善。本文以某案例的保信系统为例，介绍保信系统管理模式和功能应用。总结保信系统在建设、验收和运维等方面现场存在的问题，并提出相应解决方案和远景展望，对保信系统运行维护、建设验收具有一定的参考意义。

　　1 继电保护及故障信息系统管理模式

　　某保信系统，依据要求，严格按照电力二次系统安全防护规定，将数据按可控制性和非控制区分，通过调度数据网连接主站、分站、子站的三级管理模式。该模式实现了多级结构的分级管理，500kV变电站的保护故障信息直接送到主站进行处理，220kV及以下变电站的信息先送到分站进行处理，主站则保留各个分站信息调取的接口。

　　1.1主站、分站的主要功能及通讯方式

　　保信系统分站、主站设置在地市或省调度中心，主要功能是对子站上送的保护事件、异常及开关量变位等信息进行分类处理，包括事件信息显示及告警、波形分析、故障测距、web发布、打印、储存等；支持远方召唤、修改保护装置定值；支持召唤保护装置及故障录波器录波文件；具备良好的可扩展性和易维护性，能根据用户的需求方便地进行功能扩展；可同时连接多个不同厂家的不同子站。同时，主站系统配置的厂家工具软件，具有简便、易操作、支持配置信息、日志记录查看、查询等功能。

　　主站与子站的连接通过控制区（实时VPN）和非控制区（非实时VPN）两种方式进行数据传输，控制区的数据流一般为实时控制的数据，如保护装置定值更改的召唤和下装，而非控制区一般信息的上送。子站通过远方终端采集保护装置和录波装置的数据，进行规约和数据格式的转换，通过防火墙隔离和交换机互联，将筛选有价值的信息传给主站，或者主站命令的下达。

　　1.2 子站的结构及功能

　　子站系统一般包含子站信息管理主机、采集单元、子站工作站及相关网络通信设备。子站系统主要是实现变电站站端保护、录波信息配置和与主、分站的通信。子站的总体要求包括：子站系统不得影响变电站其他系统的正常运行，包括本身的异常或与上下级通信异常均不得影响保护的正常运行；对异常、告警能给出明确告警提示，并分类储存，不因初始化造成数据丢失或紊乱；能区分系统本身异常或与保护装置的通信异常，并给出相应的信号灯。子站系统应能适应不同保护及录波器厂家的相应通信规约。

　　对于传统的103子站，其配置可根据厂站的布置、接入装置的数量要求，采用集中布置方式或分散布置方式。220kV及以下变电站常采用集中式方式。子站的系统结构采用从保护装置或录波器取的信息主要有装置参数、保护当前定值区号和各区定值、保护装置采集的模拟量、开关量变位及异常告警信息、录波定值、录波文件，通过串口服务器和网络交换机接入子站的信息管理主机。

　　2 存在问题及对策

　　2.1 子站系统系统硬件故障率相对较高

　　相对成熟的保护装置，保信系统起步晚，设备工艺和稳定性有待提高，目前，子站系统系统硬件故障率偏高，常见的故障有：①子站采用工控机配置，有硬盘等旋转器件，较易发生故障；②保信主机的装置电源、串口板等插件故障率也相对较高。

　　解决方案：①加强设备运行维护，尽快处理硬件缺陷，降低设备运行风险；②对易损部件有足够备品备件。③产品质量上，严抓保信系统入网测试的要求，严禁不合格产品进入系统。

　　2.2保信系统安装调试及维护工作量大，对厂家依赖程度过高

　　①保信系统在安装调试过程中需设置大量参数和众多的数据库；并且在不同时期还会有新增间隔或老间隔保护改造等工程都需要保信系统厂家人员到现场调试，整个调试周期长、跨度大极大增加了系统的调试及维护量。②保信系统涉及专业广、跨继保、通信、远动等专业，运维人员难以掌握众多的专业知识。同时，由于维护界面专业，需依赖厂家技术人员，难以形成有效的技术经验。

　　解决方案：①优化配置工具，为现场提供手段。对主、子站的系统程序进行升级，增加高级应用，实现厂家离线配置，自动识别新接入系统的保护装置，减少厂家人员到现场调试的次数。②加强班组人员的培训力度，以集中培训和分散培训结合，理论和运维经验分享方式，不断提升基层维护人员的处理保信系统问题水平。

　　2.3让保信系统的发展受益多专业班组

　　目前，保信系统仅作为调度员判断故障，进行正确调度的决策工具，没有惠及其他运维班组。造成运维班组认为保信系统管理只增加日常工作量，对班组业务开展没有任何帮助的假象。造成班组对保信系统维护积极性不高，保信系统推进缓慢的现象。

　　解决方案：保信系统的信息采集，应充分考虑信息的共享，满足各级人员对系统的需求。①目前，220kV及以下的保护故障信息需要运维人员进站处理保护动作报告和录波数据，保信系统如能完整取代传统的故障信息上报模式，将减少继保、巡检班组工作量。②保信系统在定值核对、远方修改定值和二次设备特维等工作能发挥重要作用，大大减少基层班组人员的工作量，减轻负担。

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