水电站继电保护及故障录波器的信息处理

张贤军（国网四川资阳市雁江供电有限责任公司，四川 资阳 641000）

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水电站继电保护及故障录波器的信息处理

张贤军
（国网四川资阳市雁江供电有限责任公司，四川 资阳 641000）

电力系统运行中，如果有故障发生，继电保护装置和故障录波器就会有大量的相关信息生成。这些信息在监控主机上显示出来，同时显示的还有其他信息。这些信息经过分析可以明确，有价值的信息仅占有所显示信息量的35%-40%。当这些故障信息由调度监控主机接收后，技术人员要将所有的信息分类，将有价值的信息筛选出来，据此而对故障以判断。大量信息传送中，会对信息传递速度造成影响，还不利于调度人员对故障做出快速而准确地判断，影响了故障处理效率，不利于电网安全运行。本论文针对水电站继电保护及故障录波器的信息处理进行探究。

水电站；继电保护；信息；处理

随着人们对电能质量要求越来越高，电力系统运行的安全可靠性日渐重要。目前中国的水电站普遍采用了微机型自动保护装置和故障录波器，相关信息都是以数据通信的方式向调度监控主机传播。通信容量的增强，水电站的电网运行水平逐渐提高，为了确保电网安全运行，就要能够快速而有效地对电网故障进行处理，以恢复水电站供电系统运行。虽然水电站继电保护功能自动化运行，并采用了故障录波器对水电站电网运行中的故障问题进行分析，但是即便故障监控实施了自动化管理，但管理技术无法做到及时接受并快速处理故障。根据水电站电网实际运营需要，将电网继电保护装置以及故障录波器信息处理系统建立起来是非常必要的。

一、水电站故障信息系统所发挥的功能

（一）水电站故障报告生成

故障保护装置和故障录波器所发出的故障信息传送到故障信息系统中，就会伸长故障信息报告，与故障相关的所有信息都会被写入报告中，包括故障发生时间、故障地点、元件、保护装置动作情况以及评判等等。当报告完成后，就会传递到调度监控主机。

（二）对故障信息分类处理

如果水电站运行中有故障发生，就会有多个保护设备同时启动，并产生大量的故障信息。对这些信息如果没有及时处理，就会导致主站充满了垃圾信息而妨碍对有价值的故障信息的处理和判断。所以，子站要对故障信息技术处理，以能够向主站提供有价值的故障信息。虽然主站所接收的故障信息多数与故障相关，但是这些信息根据主站需求不同而划分为几个等级，还要根据管理部门不同而进行分类，以将准确的信息传送到相应的主站系统。

（三）简化处理录波文件以获得准确的保护信息

当水电站运行中发生故障，所有的录波器都会做出反应并产生动作，而与故障相关的只为一个录波器中所生成的一个录波文件。鉴于水电站故障线路仅为1条，而面对数个故障通道模拟，就有必要简化处理录波文件，所涵盖的内容仅为故障线路所产生的电压、电流以及线路上的开关量。随着故障录波文件的自动生成，故障所在线路以及具体位置就会被判断出来。故障设备的保护装置也会准确判断。这样，就会达到短时间有效信息传递的要求，可以尽快地对故障做出判断。

（四）应用开关量变位信息对故障以定位

当水电站运行中发生故障，越是短时间内获得故障信息，越能够确保电网运行安全。在对故障信息以判断的时候，可以根据保护信息就可以对变电站的故障信息以准确判断，按照规定的级别分类，然后获得所需要的故障信息。

（五）继电保护整定值的管理

在水电站的日常管理工作中，继电保护是重要的一项。提高继电保护质量，就要管理好继电保护整定值，以提高整定值的准确率，降低整定值核对的工作量。

（六）安装网络隔离器

水电站的电网上配置有很多设备，每一天设备都有各自的网址。随着设备的改造升级，要做好电网维护工作，就要对这些设备进行定期的维护和检修，加大了设备维护的工作量。另外，水电站内的设备都会构成具有独立功能的运行网络，安全问题尤为突出。在电网上安装网络隔离器，主站要访问站内设备，就要通过隔离器才能够对站内的设备进行访问。

二、信息系统的故障信息传输要求

故障信息系统的信息主要来源于保护装置、故障录波器以及安全设备。在系统信息中包含大量的故障信息，或者是故障动作状态，或者是警告，还包括大量的故障录波数据信息，都是通过故障报告显示出来的。从信息传播情况来看，有主动性传递的，也有接受到调用信号后传递的。

系统设计上，系统运行故障发生过程中所产生的跳闸以及设备故障警报，要设定为主动上传，无论是传送途径，还是传送顺序，都要有限考虑。对于保护装置所产生的故障信息以及故障录波数据，可以采用调用方式。为了提高信息传递效率，要对断点续传的信息传递功能以支持，以避免网络上传递数据信息时受到干扰。

在故障信息传递中，采用国际标准协议，可以实现互操作性，特别是在系统运行中，能够实现无缝通信，以满足系统的各项功能需求。

三、故障信息系统的通信协议

故障信息系统所产生的各种故障录波信息，来源于故障发生时所产生的模拟量以及数据信息。随着保护装置容量的增大，一些相关信息也会在保护装置上有所记录。当对水电站的电网故障进行分析的时候，根据保护装置所提供的数据，可以对故障以正确判断。

故障录波数据的信息量大，主站对数据信息可以采用调用的方式，以确保收到准确的故障录波数据。主站在调用故障录波数据的过程中，根据文件列表中的文件名进行FTP下载来完成。

在故障信息系统中，子站所在地域不同，信息传递的通道也会有所不同。虽然理论而言，信息传递通道可以数据网络作为平台进行传输，也可以采用专线方式进行传输，但是，通信通道的物理层会有所不同，或者是微波通道、或者是光纤通道，包括载波、无线等数据通道都可以被充分地利用起来传输数据。通道的接口最好是通用的，或者按照实际的通道对接口规格要求进行配置。

故障录波数据量越来越大，故障信息系统虽然设置了专用的数据传输通道，但是，数据信息传输都要采用通用接口，或者可以支持的接口，以保证数据信息高质量传输。加之目前网络技术快速发展，就可以在数据传递中采用多种方式，除了专线传递之外，还可以选用电话网传递方式。

四、水电站子站的继电保护所发挥的功能

（一）水电站子站系统各个装置信息

子站系统中的继电保护系统是以保护装置、故障录波器、通用接口所构成的保护工程师站。子站系统中安装的装置各有不同，包括厂家、型号以及安装的时候都会有所不同，所建立的通信协议也会有所不同。在子站系统中，有可以应用通用接口直接安装以太装置的，也有经过保护管理机而接入到以太装置，部分装置则经过协议转换器接入到故障录波器。通过这些装置，保护工程师占可以收集到各种信息，且将过滤和技术处理过的保护信息和故障录波信息传递到主站。采用这种转换方式，工作量会有所减少。

（二）子站系统与自动化系统的通信

子站系统与通信网络之间是各自独立运行的，经过相关装置收集数据信息。所有的信息数据都不需要通过包括工程师站等保护装置处理后转发，可以使工程师站的工作量大大减少，提高了信息通信的安全可靠性。

结语

综上所述，随着水电站电网规模化发展，继电保护和故障录波器的数据信息处理、分析和传递都已经成为电网故障分析重要途径。鉴于目前电网运行存在着故障信息繁杂且使用效率低的问题，就需要对故障信息系统所发挥的功能以明确，数字信息系统的故障信息传输要求，重要的是要对故障录波器的进行处理，以确保对故障信息的正确判断。关于水电站继电保护信息的处理，包括子站系统各个装置信息、子站系统与自动化系统的通信等，都需要子站继电保护发挥功能来完成。

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