220kV变电站故障录波器联网应用系统

摘要：电力系统事故处理是个极其复杂的实时决策过程，影响事故正确处理的因素很多，其中有许多不确定性的因素，当电网发生故障时，要求调度员根据故障信息，迅速而准确的诊断故障，并给出相应的处理措施，及时恢复系统的正常运行。

关键词：220kV变电站；录波器；应用

中图分类号：TM63文献标识码：A文章编号：1009-0118（2012）12-0268-01

本文从实际出发，在不影响系统中主站通讯线路的前提下，通过建立地调小主站，以组建的专用网络为载体，使辖区故障录波器故障数据实现远程网络通讯，并充分利用数据网络资源将变电站所有故障录波装置联网，实现测距设备线路故障数据的预处理及远程调取，从而建立后台分析平台，统一管理故障数据。通过在唐山电网的实际应用，证明本文提出的录波器联网系统能够更有效更及时的发挥故障录波器装置的功能，迅速查找出故障点，为快速准确地排除电力系统故障提供有力的依据。

一、国内外研究动态

作为保证电力系统安全运行的关键装置，故障录波器发展到目前已有三代产品，早期的机械—油墨式故障录波器和第二代的机械—光学式故障录波器已经基本淘汰，第三代故障录波器采用微机—数字式架构，在性能上有了很大提高，记忆功能强，存储容量大，除了故障计时，故障类型判别、故障参数和事件顺序记录等功能外，在数据远距离传输和后台分析等方面也有了较大发展目前，故障录波器信息互联系统主要采用第三代故障录波器。

当前的故障录波器信息互联系统主要采用主—从架构，由设在网、省、市、地区调度中心的主站和若干设在变电站、发电厂的子站通过电力系统数据网络组成，故障录波器信息互联系统采用主—从架构，一般包含多个子站，子站系统主要负责将变电站内的微机保护装置、故障录波器以及各种监控设备的信息采集，并且数据网络将采集到的信息上传至主站，其中，子站内主要由保护管理机来完成站内装置信息的收集和传输。主站系统主要应用于省级或地市级的调度中心，其主要任务是根据子站系统上传的装置信息，如保护和安全自动装置的动作信号、断路器的分合信号以及微机保护和故障录波器的录波数据、故障报告、保护定值等数据和信号，进行故障告警、故障分析、故障处理、信息归档和统计等。

二、本文研究内容

（一）了解当前形势下故障录波器联网系统国内外研究现状及存在的主要问题，并研究解决途径，排查技术难点，对变电站继电保护故障系统总体结构、故障录波子站系统结构、主站系统硬件平台的结构设计、主站功能需求分析进行探讨。

（二）对变电站主站系统设计原则和需要实现的功能，主站系统软件的两个子系统，数据接收、分析处理子系统和故障信息子系统的设计和功能，设计站端系统接入网络。

（三）研究不同厂家、型号录波器装置的通信规约、数据存储格式，在现场装置不做改动的情况下通过光纤数据通道获得录波器装置的故障录波数据；针对不支持网络的旧设备提供串口转网络的解决方案；对海量的母线、线路、保护、断路器数据进行综合分析处理，给出用户最关心的跳闸故障数据的分析结果。

（四）建立一套完善、安全的数据采集、处理、分析、系统，录波器装置都在二区调度数据网内，办公MIS网用户在三区、四区，不能直接访问；本系统采用物理隔离装置和硬件防火墙保证二区数据不受三、四区病毒的影响。

（五）建立故障数据的WEB平台，不需人为操作，故障数据、波形、分析结果自动。在地理信息和主接线图背景上查询故障波形、分析结果，使得相关人员方便、直观的获得需要了解的信息。

（六）录波器联网系统在唐山电网的推广应用，经现场多次实际故障考验，证明其功能满足要求，解决了不同厂家集中录波难题，该套联网系统已经在唐山电力系统的经济、安全、稳定运行中发挥出重要作用。

三、研究方案及难点

（一）研究方案。1、系统采用层次化的体系结构，充分保证整个系统的可扩展性、可维护性，有利于把握和提高系统的整体性能；2、主站系统软件体系设计，对所提到的两种不同方案具有透明性和无关性；3、运用Web技术实现与企业内部网络的互联及信息共享。

（二）技术难点。1、我国电力系统的变电站内有大量的故障录波器，由于变电站建设时期不同，采用的故障录波器生产厂家也不尽相同，导致同一地区电力系统中有多个厂家不同型号的故障录波器在同时运行，部分装置只支持串口，无法分配到数据网的IP地址，只能通过电话拨号方式联网，效率低并且稳定性较差。另外还有个别早期的变电站不具备联网设备，无法接入调度数据网；2、对于故障录波器装置，目前的管理方式是各个厂家安装自己的联网软件，每种联网软件只能连接本厂生产的故障录波器。因此导致在录波工作站内会同时存在多个版本的联网程序，对于工作站的维护极为不便。当电力系统发生故障后，一般的故障分析流程为，专业人员需要到录波工作室手工调取录波器的记录数据，首先根据记录查找发生故障的一次设备是由哪台故障录波器负责记录，再查找这台录波器对应的型号，根据该型号打开对应的联网软件，手动索取故障列表并在列表中查找到对应的故障数据，最后才能根据故障波形数据进行故障分析；3、部分继电保护主站和变电站子站系统，由于设备更新以及后期维护不到位等原因，故障数据管理功能已经无法正常运行。故障发生后，会发生继电保护子站系统死机或者通道拥挤致使数据无法及时传输到主站，需要专业人员手工维护，故障的详细情况无法及时、自动的传递给调度值班员和线路巡查人员，造成故障处理延误，增加了巡线人员的劳动强度。

四、预期成果和可能的创新点

本课题通过实时监测各变电站安装的故障录波器装置的运行状态，即时发现电力传输系统中的线路、变压器发生的故障，通过光纤通信网络把故障数据传送到主站系统，在主站端分析故障过程，给出故障分析结果，通过安全的通道到WEB服务器，在办公MIS网的终端计算机有权限的访问到这些分析结果。最终用户可以使用IE或其它浏览器直接访问故障信息，不必安装专用的软件。用户可在地理信息和电力系统主接线图下看到最新发生的故障情况，查看故障分析结果，查看故障数据波形图。在故障发生后，用户不需要任何人工操作，即可在自己的计算机上使用浏览器看到故障的各种信息。

参考文献：

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