關(guān)鍵詞：電廠；繼電保護(hù)；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(yùn)行的重要因素。而在電廠的運(yùn)行過程中，難免會(huì)發(fā)生某些故障或安全事故。電廠中的繼電保護(hù)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(shí)對電廠的運(yùn)行狀況與故障信息進(jìn)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(jìn)而控制事故的影響。尤其在國家對火力電廠實(shí)行“上大壓小”的政策背景下，電廠機(jī)組的容量越來愈大，一旦發(fā)生事故就會(huì)對整個(gè)電網(wǎng)產(chǎn)生巨大沖擊。這就對繼電保護(hù)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(hù)及故障信息管理系統(tǒng)

 

（一）電廠中的繼電保護(hù)概述

 

電廠中繼電保護(hù)主要由電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)原理與實(shí)現(xiàn)、繼電保護(hù)配置的設(shè)計(jì)、繼電保護(hù)的運(yùn)行與維護(hù)以及故障分析等主要技術(shù)所構(gòu)成的一個(gè)完整體系。電廠中繼電保護(hù)主要保護(hù)對象有發(fā)電機(jī)、變壓器、母線以及廠用系統(tǒng)等。繼電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)是通過微機(jī)保護(hù)裝置對主設(shè)備的電流電壓量、開關(guān)量進(jìn)行采集、運(yùn)算與預(yù)先整定好的定值進(jìn)行對比，邏輯判斷動(dòng)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(yùn)行。

 

（二）電廠中的故障信息管理系統(tǒng)

 

電廠中繼電保護(hù)及故障信息保護(hù)系統(tǒng)作為電力調(diào)度的一個(gè)子站，保護(hù)及故障信息遠(yuǎn)傳系統(tǒng)采集站內(nèi)所有保護(hù)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(shí)調(diào)看信息。

 

通常組網(wǎng)方式是升壓站繼電保護(hù)小室內(nèi)安裝1面信息采集柜（共1個(gè)），采集本小室保護(hù)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(jī)柜（含本小室采集功能），主機(jī)柜通過以太網(wǎng)接口接入本小室內(nèi)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。

 

但是，就目前而言，繼電保護(hù)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(hù)設(shè)備的開發(fā)，其在電廠設(shè)計(jì)中的應(yīng)用力度與廣度還有待進(jìn)一步開發(fā)。

 

二、繼電保護(hù)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(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用

 

繼電保護(hù)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(jìn)行分析，深入了解該系統(tǒng)在提高電廠中的繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)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(hù)及故障信息主要通過遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備而到得，遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)得到子站采集到的信息。主站的應(yīng)用在于系統(tǒng)對保護(hù)設(shè)備日常的運(yùn)行情況的檢索和統(tǒng)計(jì)；借助GPS方式對設(shè)備進(jìn)行定位，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面；對故障信息及數(shù)據(jù)進(jìn)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(hù)設(shè)備的擾動(dòng)數(shù)據(jù)以及錄波文件，保護(hù)設(shè)備的臺(tái)帳資料，并進(jìn)行系統(tǒng)管理等功能。

 

2、子站系統(tǒng)的應(yīng)用

 

繼電保護(hù)及故障信息遠(yuǎn)傳裝置對下主要以通訊方式各個(gè)保護(hù)裝置和故障錄波裝置的相關(guān)信息，進(jìn)而實(shí)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(jī)，供遠(yuǎn)方主站和后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)使用。

 

3、后臺(tái)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

 

后臺(tái)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要由通訊管理機(jī)、監(jiān)控保護(hù)單元和后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等組成。通訊管理機(jī)是通訊的中心設(shè)備，具有監(jiān)控后臺(tái)計(jì)算機(jī)、間隔層設(shè)備通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換和傳達(dá)上級調(diào)動(dòng)的功能；后臺(tái)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)具有遠(yuǎn)程控制功能和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，可以對到現(xiàn)場信息及保護(hù)設(shè)備發(fā)出的信息進(jìn)行較為全面的統(tǒng)計(jì)、分析、存儲(chǔ)、核對、判斷及記錄等，從而提高變電站的自動(dòng)化水平，還能監(jiān)控站內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，及時(shí)發(fā)出警報(bào)。

 

（二） 繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)應(yīng)用中的現(xiàn)存問題

 

當(dāng)然，我們必須認(rèn)識到繼電保護(hù)及信息故障管理系統(tǒng)在電廠的實(shí)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(diǎn)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(yuǎn)功能不達(dá)標(biāo)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(yán)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(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的不完善，故障發(fā)生后，無法及時(shí)、準(zhǔn)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(hù)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(zhǔn)確故障測距、故障再現(xiàn)、保護(hù)新原理研究和保護(hù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(jì)算機(jī)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(hù)及故障信息管理系統(tǒng)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。但現(xiàn)實(shí)中電廠的通訊條件尚難以滿足繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的需求。因此，系統(tǒng)在運(yùn)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(shí)現(xiàn)，從而影響電廠運(yùn)行的安全可靠。

 

三、繼電保護(hù)及故障信息系統(tǒng)的發(fā)展預(yù)期

 

繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)綜合利用繼電保護(hù)技術(shù)以及自動(dòng)運(yùn)行和故障錄波器裝置，實(shí)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(hù)、管理功能的相對統(tǒng)一。使繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)從整體上加強(qiáng)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(hù)裝置的運(yùn)行。

 

（一）繼電保護(hù)及信息故障管理系統(tǒng)的現(xiàn)代化

 

近幾年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微機(jī)保護(hù)硬件的不斷的進(jìn)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(hù)及信息故障管理系統(tǒng)中裝置的現(xiàn)代化即微機(jī)化和計(jì)算機(jī)化一直是電力發(fā)展過程中的重中之重。當(dāng)然，無論這種優(yōu)勢和技術(shù)多么突出，現(xiàn)在都尚未達(dá)到完善的地步，如何更好地實(shí)現(xiàn)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)的現(xiàn)代化是我們下一步進(jìn)行具體深入研究的主要著眼點(diǎn)。

 

（二）繼電保護(hù)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(jìn)步，繼電保護(hù)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(shí)技術(shù)，發(fā)展繼電保護(hù)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(shí)技術(shù)實(shí)際上就是指利用計(jì)算機(jī)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(yàn)和認(rèn)知客觀世界中的客觀事物。而在整個(gè)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(diǎn)。因此，人工智能技術(shù)的應(yīng)用必將使繼電保護(hù)及信息故障管理系統(tǒng)的發(fā)展趨向智能化，從而進(jìn)一步解決電廠運(yùn)行中的安全性問題和疑難故障。

 

（三）繼電保護(hù)及信息故障管理系統(tǒng)的多功能一體化

 

目前，繼電保護(hù)及信息故障管理系統(tǒng)中的主要保護(hù)裝置就是整個(gè)電力系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的智能終端。其在完成繼電保護(hù)功能的同時(shí)，也逐漸呈現(xiàn)出控制、保護(hù)、測量、數(shù)據(jù)通信等多種功能一體化的趨勢。通過對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)和繼電保護(hù)技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的完美結(jié)合，繼電保護(hù)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(hù)裝置，為電力繼電保護(hù)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(hù)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(hù)及信息故障管理系統(tǒng)不斷完善。而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，繼電保護(hù)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(shí)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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