繼電保護論文大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇繼電保護論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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高頻保護是以輸電線載波通道作為通信通道的線路縱聯保護。當前隨著電網容量的增大、電壓的升高，各類電磁干擾現象比較嚴重。由于輸電線路是高頻通道的一部分，所以高壓的斷路器操作、短路故障和遭受雷擊等引起的電壓，就可能對高頻收發訊機產生干擾，導致高頻保護誤動作。所以，了解各類干擾源，采取相應的抗干擾措施至關重要。

一、干擾源

1、高壓隔離開關和斷路器的操作。這些操作可能在母線或線路上引起含有多種頻率分量的衰減震蕩波，母線(或電氣設備間的連線)相當于天線，將暫態電磁場的能量向周圍空間輻射，同時通過連接在母線或線路上的測量設備直接耦合至二次回路。斷路器操作產生的電磁干擾頻率一般為0.1～80mhz，每串電磁干擾波的持續時間為10μs～10ms。

由理論分析和實測數據可得出如下規律：①暫態電磁場的幅值隨電壓等級的增高而增高，主導頻率隨電壓等級增高而降低。②與隔離開關操作相比，斷路器操作所引起暫態電磁場的幅值小，主導頻率高、脈沖總數少。③快速隔離開關比慢速隔離開關產生的暫態重復頻率低、持續時間短。慢速隔離開關一次操作中可能產生上萬個脈沖，而快速隔離開關只產生幾十個脈沖。

2、雷擊線路、構架和控制樓。直接雷擊到戶外線路或構架，會有大電流流入接地網，二次電纜的屏蔽層在不同的接地點接地時，就會因地網電阻的存在而產生流過屏蔽層的暫態電流，從而在二次電纜的心線中感應出干擾電壓，線路感應的過電壓也會通過測量設備引入二次回路。由雷擊變電所在二次回路中產生的干擾電壓可高達30kv，其頻率可達幾兆赫。

3、短路故障。短路故障與雷擊構架一樣會引起地網電位的升高，從而在二次電纜中引起干擾電壓。變電所內高壓母線單相接地時，在二次電纜心線上產生的干擾電壓可以從幾十伏到近萬伏，暫態干擾電壓的頻率約千赫到幾百千赫。

4、靠近高壓線路受其工頻電磁場作用。這對于電子束類的顯示設備產生電磁干擾是十分明顯的。在戶外變電所中，高壓線路或匯流排會產生工頻電磁場。一般而言，電壓等級越高，產生的電場也越大，但磁場相反減小。

5、局部放電產生頻率較高的電磁輻射，可能在電子設備的線路中引起電磁干擾。

6、二次回路中的開關操作。由于感性負載的存在，在二次回路的信號電源端口以及控制端口產生快速瞬變的脈沖干擾。由于電磁電器的大量使用，在二次回路自身工作時會產生中等頻率的振蕩暫態電壓。

二、抗干擾措施

1、通道入口處加裝串聯電容。高頻閉鎖式保護的原理是線路本側收到對側信號且對側停信時，由“收訊輸出”給出保護動作的一對接點信號，該過程中高頻信號存在大約5ms的間斷，此間斷將作為出口動作的判據。在廣州白云供電局所屬的某220kv線路曾發生過區外故障時，由于干擾產生間斷導致保護誤動作的事故，為防止類似情況的發生，應在通道入口處電纜心線內串接0.1μf電容，可有效地起到抗間斷作用，取消ybx系列收發訊機線路濾波器輸出中的放電管。

2、裝置可靠接地。由于變電所的接地網并非實際的等電位面，因而在不同點之間會出現電位差，當較大的接地電流注入接地網時，各點之間可能有較大的電位差，如果同一個連接的回路在變電所的不同點同時接地，地網地電位差將竄入該連通地回路，造成不應有的分流。在有些情況下，還可能將其在一次系統并不存在的地電壓引入繼電保護裝置的檢測回路中，或者因分流引起保護裝置在故障過程中拒動或者誤動，所以對于微機保護裝置來說，保護屏必須要求可靠接地，而高頻保護也應按部頒要求加裝接地銅排或銅絞線（線徑不小于100mm2），以保證裝置在故障情況下的可靠判斷。

3、限制過電壓對裝置的影響。為防止雷擊時產生過電壓，可在通道入口處并聯適當的電容，由于電容具有兩端電壓不能突變的性質，當靜電感應產生的過電壓出現時，首先要向并聯電容充電。隨著充電過程的進行，副邊電壓才會慢慢升起來，由于靜電感應過電壓一般出現的時間都很短，并聯電容兩端電壓（即副邊電壓）還沒有升到足夠高時，過電壓已消失，這樣就能大大限制地電壓對高頻收發訊機的侵害。

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①繼電保護自動化技術在母線保護中的應用。母線繼電保護主要包括兩種，即相位對比保護以及差動保護。相位對比保護指的是通過相位的對比方式，提高系統保護母線的可靠性和有效性；差動保護是將特點以及變化都一致的電流互感器設置在母線元件上，當系統母線側邊端子和二次繞組進行連接之后，再將繼電保護裝置安裝在系統母線差動位置。在大電流接地過程中，通過三相連接的方式實現；小電流接地過程中，在相間短路中設置系統母線保護，然后通過兩相連接的方式實現。②繼電保護自動化技術在發動機保護中的應用。發電機是電力系統的重要組成部分，保證發動機的安全、穩定運行至關重要。繼電保護自動化技術在發電機保護中應用主要包括兩個方面：一方面，重點保護，如果發電機定子繞組匝間發生短路故障，將會導致發電機的故障部位溫度上升，破壞絕緣層，威脅發電機的安全運行，通過在定子繞組內安裝匝間保護裝置，能夠有效的防止定子匝間短路故障的發生；如果發電機的單相接地產生的電流超過規定值，通過安裝接地保護裝置能夠對發電機進行繼電保護；通過將發電機中性點、電流、相位進行相互結合，能夠形成縱聯差動保護，實現對發電機的保護；另一方面，備用保護，過電壓保護能夠有效的防止發電機自負荷較低的狀況下發生絕緣被擊穿的現象；過電保護能夠有效的實現對外部短路故障的保護，防止發生短路破壞發電機；當發電機定子繞組發生低負荷問題時，繼電保護裝置能夠自動切斷電源，并發出相應的報警信號，實現對發電機的保護。③繼電保護自動化技術在變壓器保護中的應用。變壓器是電力系統的重要組成部分之一，對電力系統的運行安全性和穩定性具有非常重要的作用。繼電保護自動化技術在變壓器保護中的應用主要包括以下幾個方面：其一，短路保護，變壓器短路保護包括阻抗繼電保護和過電流繼電保護，阻抗繼電保護主要是通過利用變壓器阻抗元件產生的保護作用，阻抗元件運行一段時間之后，會自動切斷電源，以此實現對變壓器的保護；過電流繼電保護主要是在變壓器電源兩邊電源和時間元件中安裝過電流繼電保護裝置，電流元件運行一段時間之后，會自動切斷電源，進而實現對變壓器的保護。其二，瓦斯保護，當變壓器的油箱出現問題時，在故障電弧的作用下絕緣材料和油都會發生分解，產生有害氣體，通過采用瓦斯保護，當油箱出現上述故障時，能夠自動的啟動保護動作，將變壓器電源切斷，同時發出警報信號通知維護人員趕到故障地點進行處理。其三，接地保護，對于不接地變壓器保護，應該采取零序電壓保護措施；對于直接接地變壓器保護，應該采取零序電流保護。④繼電保護自動化技術在線路接地保護中的應用。電力系統的線路錯綜復雜，接地方式也相對較多，因此電力系統的接地方式包括大電流型接地與小電流型接地，當出現大電流接地時，應該立刻切斷電源，防止接地故障對電力系統造成的破壞；當發生小電流型接地時，繼電保護裝置會發出報警信號，電力系統在一定時間內依然可以運行。針對不同的接地故障，應該根據故障狀況采取相應的保護措施，具體狀況如下所示：其一，零序功率，當電力系統發生接地故障時，零序功率的方向發生變化，零序電流波動相對較小，以此實現對電力接地故障的預測以及保護；其二，零序電流，當電力系統線路發生接地故障時，零序電流會迅速上升，繼電保護動作非常敏感，能夠及時的采取切斷電源的保護措施，對電力系統進行保護；其三，零序電壓，電力系統在正常運行時，并不會產生零序電壓，如果電力系統發生接地故障，會導致零序電壓的產生，繼電保護裝置能夠及時的發出相應的報警信號，同時電網維護人員通過觀察電壓表數值能夠判斷系統是否發生接地故障，主要是因為當電力系統發生接地故障時，電壓數值會降低。

1.2實例分析

文章以某電網為例，該電網于2010年應用了繼電保護自動化技術，2011年4月23日，110kV變壓器主變低壓側繼電保護動作，1號主變101開關跳閘，2號主變119、131開關過流保護動作跳閘，重合閘動作，合成功，電網維護人員趕到事故現場，設備并無異常，維護人員通過查看跳閘過的線路，兩條線路故障都能夠合閘成功，但是卻導致越級跳閘。通過對故障進行分析，發現為線路故障，開關拒動，處理方法表現為：把故障開關隔離，恢復供電，然后通知檢修人員認真檢查，查實狀況后采取措施進行檢修。

2繼電保護自動化技術的未來發展趨勢

繼電保護自動化技術的未來發展趨勢主要包括以下幾個方面：其一，智能化，近年來，人工智能技術在電力系統繼電保護自動化中得到非常廣泛的應用，例如模糊邏輯算法、遺傳算法、神經網絡等，通過將這些人工智能技術應用在繼電保護自動化系統中，能夠保證繼電保護自動化系統正確判別故障，并具有智能化解決復雜問題的能力，進而實現繼電保護的智能化；其二，網絡化，計算機網絡技術在國家經濟建設以及能源發展中發揮了至關重要的作用，通過將網絡化技術應用在電力繼電保護系統中，利用計算機網絡能夠將主要設備的繼電保護裝置連接在一起，創建繼電保護裝置網絡，能夠顯著的提高繼電保護的可靠性，因此電力系統繼電保護技術的網絡化是未來發展的一種必然趨勢；其三，計算機化，隨著計算機技術的快速發展，自動化芯片控制的電路保護硬件已經從16位單CPU結構發展為32位CPU微機保護結構，顯著的提高了繼電保護的性能以及響應速度，繼電保護自動化系統的計算機化已經成為不可逆轉的發展趨勢。

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2應急處理和缺陷處理原則

應急處理和缺陷處理是繼電保護異常應急管理的核心，因而制定應急處理和缺陷處理原則是本次研究的關鍵。應急處理原則主要依據網省及地區運行規程和整定方案、相關應急管理規定，以及各生產廠家軟硬件設計原理制定。缺陷處理原則主要依據《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗規程》等管理規定和專業管理規范制定。以下詳細論述各類型異常應急處理和缺陷處理原則。

2．1涉及裝置本體且與外電路無關的異常

此類異常信息出現后，裝置程序處理原則是閉鎖保護，可能為裝置程序運行出錯或裝置硬件故障導致，因而優先采取重啟裝置的辦法進行處理。因設備處于異常狀態，為防止異常狀態下重啟造成繼電保護裝置程序運行出錯或無法有效閉鎖誤動作，故重啟前采取短時退出保護出口壓板的措施。若重啟裝置后仍然無效，則退出整套保護裝置，等待檢修人員處理。對于僅配置單套保護裝置的設備，如線路、電容器、接地變等，考慮到此時設備運行可能處于無保護狀態，為防止設備或線路故障擴大，應考慮采取旁代間隔或停役間隔的處理辦法。對于安全自動裝置和母差保護，則采取退出整套保護的措施。對于110kV及以下主變，保護采用主后分箱式配置，某一套保護異常閉鎖后，在條件允許的情況下，應轉移負荷后停役主變，進行保護異常處理。若因重載等原因一次設備無法停役時，應退出單套保護并進行帶電處理。此時，電網保護整定配合可能存在失配，需要調度部門做好相關應急處理預案。涉及裝置本體且與外電路無關的異常主要有:運行中，裝置DSP模塊出現軟硬件故障，如“DSP出錯”“DSP采樣異常”“裝置內部通信出錯”等;數據存儲器、程序及定值等芯片出錯;定值及軟壓板出錯;裝置自檢出口異常;雙CPU采樣的開關量信息不對應;看門狗出錯導致CPU復位，如“保護初始化”“裝置通電”等［1］。對于本體插件故障，在更換相應插件后應做相關檢測。若對帶電設備進行通流、加壓檢測，則必須嚴格執行二次作業安全措施票。下文介紹內容涉及帶電試驗檢測的，要求相同。

2．2涉及裝置本體且與外電路有關的異常

此類異常信息出現后，裝置程序處理原則是不閉鎖整套保護，僅閉鎖保護裝置部分相關邏輯功能，或僅發出報警。因此，在這種異常情況下，應優先檢查外電路是否異常。為防止異常擴大造成保護誤動或拒動，一般采取以下處理方法。2．2．1電流互感器TA斷線或異常當運行中出現多套保護或測控裝置發出“TA斷線、異常及差電流異常、TA不平衡”報警或采樣信號異常時，一般懷疑是TA本體故障、一次系統出現斷線或TA接線盒至端子箱、匯控箱的二次電纜故障。若現場確認多套設備均采樣異常，則應采取停役一次設備進行檢查處理的措施。當運行中出現單套保護設備采樣信號異常時，故障點大多在二次回路、TA本體二次繞組或裝置本體上。對于雙重化配置的設備，應退出采樣信號異常的整套保護。對于單套配置的設備，除安全自動裝置和母差保護整套退出處理外，線路應考慮旁代或轉電停役處理，電容器、接地變停役處理。110kV及以下主變保護采用主后分箱式配置，無法轉電停役處理，則應退出采樣信號異常的整套保護進行處理。在運行中出現TA異常等信號，不論信號是否自動復歸，均應安排人員到現場檢查、確認。運行人員在獲得TA異常信息后，在檢修人員未到達之前，應先攜帶測溫儀進站檢查確認。檢查內容包括:TA一次設備是否斷芯，是否有異常響聲;端子箱或匯控箱、保護屏內電流接線是否有明顯放電、燒灼現象。若無上述異常，則借助測溫儀對端子箱或匯控箱、保護屏內端子排(包括裝置背板)所有電流端子進行紅外成像檢測，檢查是否有異常發熱點。現場帶電檢查處理時，必須保證人身安全，如帶絕緣手套或站在絕緣墊上，使用的工器具必須經絕緣處理等。2．2．2電壓互感器TV斷線或異常當多個間隔出現TV斷線信號時，一般懷疑是TV本體故障、一次系統故障或公用切換并列裝置及其相關二次回路故障(包括屏頂小母線絕緣下降、TV二次保護測量電壓總空氣斷路器損壞等)。此時，不退保護相應功能壓板，現場檢查確認后再采取進一步措施，如倒母線或二次并列等。若為空氣斷路器脫扣跳閘，在確認現場設備無燒焦異味后，可先試送一次空氣斷路器。當某一間隔出現多套保護或測控TV異常時，一般懷疑為該間隔切換裝置或二次回路發生故障，可不退出相關保護，但如果220kV線路兩套主保護均受TV斷線影響而被閉鎖，就應考慮將該線路停電處理，防止整定惡化造成失配。若僅單套保護異常，對雙重化配置的保護采取退出異常保護的處理措施;對單套配置的保護則不退相關保護，保留運行，但如果是220kV旁路線路保護異常，可能會令線路失去主保護，此時應考慮停役;另外，若是備投裝置異常，可能會引起誤動作，應退出處理。對于TV回路異常的保護裝置處理方法如下:①在測得進保護裝置電壓正常的情況下，應懷疑裝置本體發生故障，單套保護的設備采取整套退出、旁代或轉電停役間隔的措施進行檢查處理，防止故障擴大，進而引起保護誤動作;②出現TV斷線信號后，在斷開保護裝置電源前，應退出所有保護出口壓板，防止斷電重啟過程中造成帶偏移特性阻抗繼電器誤動作;③一般采取分段檢查的方法來確定故障點。2．2．3開入異常當出現開入異常(包括光耦失電、位置報警、開入電源異常等)信號時，對雙重化配置的保護采取退單套保護的處理措施;對單套配置的保護，由于開入功能無效，可能造成無保護運行或外部閉鎖開入失效，所以建議采取旁代或轉電停役間隔的處理措施，備投等安全自動裝置則采取退出整套保護的處理措施。母差保護發出“開入異常”或其他如“刀閘切換電源異常”“TWJ(跳閘位置繼電器)異常”“刀閘位置報警”等信號時，采取不退保護的處理措施，待現場檢修人員做進一步檢查。若判斷為裝置本體故障，停役間隔進行處理。若狀態檢修巡檢或監盤過程中發現母線保護測量三相電壓偏移或中性點直接接地系統零序電壓3U0分量大于1V，應通知檢修人員到現場檢查處理，防止TV二次回路兩點接地造成縱聯方向保護拒(誤)動。2．2．4通道異常出現該異常信號后，應立即退出兩側主保護或差動壓板。若涉及保護裝置插件更換或更改定值，則需要退出整套保護裝置;涉及接口裝置、收發信機或光電轉換裝置插件更換，則需退主保護。缺陷檢查時，采取分段測量收、發功率，并用逐段自環的方法確認故障位置。2．2．5裝置直流電源消失裝置直流電源消失主要表現為液晶顯示屏黑屏，運行燈或電源指示燈熄滅等。對于雙重化配置的保護，采取退單套保護的處理措施。對于單套配置的保護，可安排運行人員現場檢查保護設備是否有燒焦等異常情況。若只是保護屏直流空氣斷路器脫扣跳閘，而裝置無異常，可先試送一次。試送不成功或有其他異常情況，應對母差保護和備投等安全自動裝置采取退出整套保護的處理措施，對分箱式配置的主變保護建議短時退出整套故障保護，調度部門應做好相應事故預案。2．2．6控制電路斷線對于雙組跳閘配置的斷路器，當單組出現控制電路斷線時，斷路器仍可繼續運行。若為第一組控制電源斷電，則會影響斷路器的合閘功能。此時，可投入保護閉鎖重合閘壓板或將重合閘停用，故障時保護直接跳三相斷路器，避免由保護動作跳單相斷路器，再由非全相保護動作跳三相斷路器。對于單組跳閘配置的斷路器，在排除非二次回路松動或電源空氣斷路器脫扣導致的控制電路斷線后，為了避免設備或線路故障造成斷路器越級跳閘，應考慮對該設備進行隔離(如斷開上一級電源)。更換操作箱插件或更換斷路器機構分合閘線圈后，應做相關檢測。更換電纜后，應進行分合試驗，分相斷路器應逐相確認。更換防跳功能的板件或繼電器，還應進行參數及功能測試。2．2．7直流電源失地出現直流電源失地時，應立即通知檢修人員到現場進行處理。同時，運行人員在現場應結合天氣、站內人員操作(檢修)等情況，以及絕緣監測裝置報警、選線等綜合信息進行初步判斷，排除裝置誤報的可能性，并對絕緣監測裝置選出的接地支路優先進行試拉。若未報出具體接地支路，則應測量是否為交流竄入直流，并隔離檢修設備和試拉部分非重要負荷。在處理過程中，應防止造成另一點接地。若絕緣監測裝置無法正確選線，可借助接地查找儀等設備進行查找定位。在無其他有效措施的情況下，可采取分段拉路的方法查找故障點。2．2．8線路保護重合閘無法充電對于雙重化配置的保護，若僅一套保護出現該異常，解除該套保護即可，防止單相瞬時性接地故障時異常保護直接跳三相斷路器，造成線路非計劃停運。單套配置的保護出現該異常，應立即通知檢修人員處理。2．2．9備自投無法充電出現該異常時，應立即解除整套裝置，并通知檢修人員檢查處理，重點檢查開入位置狀態是否與實際相符，是不是有異常外部閉鎖備自投開入。2．2．10指示狀態與實際不符正常運行時，保護裝置面板、操作箱或切換裝置指示燈與實際狀態不一致，但保護裝置液晶面板、監控系統無異常信息。若該狀態指示燈與外電路有關，應優先檢查相關二次回路或輔助接點;若該狀態指示燈與外電路無關，則檢查指示燈是否損壞。2．2．11保護“通信中斷”保護測控一體化裝置出現通信中斷信號會影響運行人員對設備的監盤和監測，運行人員必須立即通知檢修人員到現場檢查處理。當站內多間隔保護都出現通信中斷時，運行人員可在檢修人員指導下先進行交換機、管理機等設備的重啟。現場應重點檢查裝置通信地址、規約配置是否正確，通信線是否接觸良好，管理機是否故障等。

3系統開發及應用

3．1系統框架

應急管理系統軟件構架前臺采用了Delphi和J2EE多層框架平臺，采用Oracle9i數據庫，Weblogic8．1作為中間層服務器，采用EJB作為持久層的基礎開發框架，UI(用戶界面)采用了EXT2為基礎框架。應急管理系統軟件構架各層關系如圖2所示。

3．2系統模塊及功能實現

3．2．1應急處理庫模塊根據保護及二次回路(通用)的監控系統光字牌和報文動作信息、裝置液晶面板顯示自檢信息、裝置面板指示燈信息組成的異常信息庫，分析故障原因及對保護設備運行的影響，并提出相應的應急處理策略。3．2．2缺陷處理庫模塊根據異常信息，制定缺陷判別定位流程，分析可能的故障點，并關聯到相應故障裝置插件;預判查找過程中可能出現的危險點并制定相應的預控措施及合理的現場檢查步驟;列出異常消除后需要進行的檢測項目及相應試驗儀器;關聯典型案例供維修人員參考。3．2．3應急處理綜合策略模塊根據異常信息，檢索相應專家診斷簡要、應急處理和缺陷處理策略、關聯的備品備件信息及綜合策略等。3．2．4備品備件管理模塊實現備品備件出入庫流程化管理、插件通用性管理，以及插件重要等級和數量的預警等。3．2．5缺陷統計分析管理模塊自動生成月度、季度及年度統計分析報表，裝置同型號、同批次無故障率信息，對疑似家族性缺陷進行統計、分析及跟蹤。3．3應用情況應急管理系統投入實際應用后，系統運行穩定，大大加快了運行、檢修人員日常缺陷處理速度。根據掌握的現場異常信息直接在系統上檢索應急處理綜合策略，能夠快速掌握應急處理策略，獲取可能故障點、備品備件信息，以及專業值班網、制造廠家技術服務相關聯系方式等信息。同時，還可借助該系統開展日常檢修、運行人員的繼電保護技術技能培訓，促進人員業務水平的提高。

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1繼電保護信息管理系統的實現

1.1信息數據源的分布

二次系統所具備的信息來源可大致分為3部分：

a)由變電站微機保護裝置經RTU發送至調度端的實時運行數據；

b)繼電保護管理端(生技部門和繼電保護班組)所存放的設備管理資料、各類試驗記錄和運行制度等；

c)其他系統中需要了解繼電保護數據或可以提供繼電保護有關數據和參考資料的數據源接口。

1.2系統結構

怎樣有效地將信息數據源聯系起來，而對于各級用戶都能予以充分利用呢?我們可以考慮以調度監控計算機網絡系統的數據源為中心，建立圖1系統。

通過數據倉庫技術集成各類數據源，使用方法庫來支持各個不同等級客戶的分別應用，利用網絡功能實施數據交換，并且開放MIS的數據接口，基本實現對二次保護數據資源的充分利用。

1.3系統方法與功能

1.3.1數據倉庫和方法庫

a)數據倉庫是比傳統的關系數據庫更高一級的數據組織形式，它不僅支持海量數據的處理，而且對于動態存儲、應用程序接口、非結構化數據等方面都具有更強的性能。

b)方法庫是封裝了一系列分析處理方法的規則庫，也是應用程序軟件功能的集中表現，可通過設置各用戶權限來限制其對數據倉庫的查詢和讀、寫操作，維護數據的完整性，同時也限定了客戶的應用范圍。

1.3.2軟件應用功能

a)“三遙”數據的實時分析處理：各類二次信息的查詢，和以前定檢、定試記錄的比較，動作時間和次數的統計，故障、事故等報警事件的指示和響應等。

b)二次設備試驗的記錄管理、定試預告、定值單管理、材料管理等。主要由繼電保護班組人員填寫，其他部門共享查詢。

c)二次設備圖形管理系統具備GIS功能，支持圖形和數據庫相連，直接在圖形上查詢參數。

d)二次設備事故、缺陷記錄分析，各保護裝置運行狀況分析。主要是繼電保護技術專責完成，其他部門共享查詢。

e)設立一次設備參數接口。如電流、電壓、功率因素和高壓設備試驗記錄等，配合一次主接線圖查詢，可作為二次系統的輔助分析數據來源。

f)可使用電子函件和新聞公告板方便各部門間的信息交流。

1.3.3軟件開發工具

采用Microsoft(微軟)公司系列工具軟件進行開發，在實用性和兼容性上都可以體現應用的先進性及廣泛性。

1.3.4系統建立模式

隨著Internet的廣泛應用，信息資源的利用已成為企業發展的巨大動力。我們在建設繼電保護信息管理系統時，也必須充分考慮這一點，要向大的外部空間提供可用的信息數據，也要從外部世界汲取各種綜合信息，故考慮采用intranet模式。

2系統特點

2.1實用性強

針對生產運行中的實際問題，解決了二次部分各類數據源的共享和使用，特別對于繼電保護技術工作人員，可以更有效地進行系統分析和數據統計工作，提高保護運行水平。

2.2可靠性高

易于維護和升級。由于采用數據倉庫和方法庫。整個信息管理系統運行可靠性不再分散于各級用戶之間，而集中于網絡中心數據庫和規則庫，任一客戶工作站的突然損壞，也不影響整個系統其他部分的工作性能，而且恢復非常簡單。對于軟件開發人員而言，升級換代只限于方法庫的改變，快捷方便。

2.3開放性和先進性

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一、概述

隨著微機繼電保護裝置的廣泛應用和變電站綜合自動化水平的不斷提高，各種智能設備采集的模擬量、開關量、一次設備狀態量大大增加，運行人員可以從中獲取更多的一、二次設備的實時信息。但是，由于目前的微機型二次設備考慮較多的是對以往設備功能的替代，導致這些設備基本上是獨立運行，致使它們采集的大量信息白白流失，未能得到充分利用。

電網是一個不可分割的整體，對整個電網的一、二次設備信息進行綜合利用，對保證電網安全穩定運行具有重大的意義。近幾年，計算機和網絡技術的飛速發展，使綜合利用整個電網的一、二次設備信息成為可能。電網繼電保護綜合自動化系統就是綜合利用整個電網智能設備所采集的信息，自動對信息進行計算分析，并調整繼電保護的工作狀態，以確保電網運行安全可靠的自動化系統，它可以實現以下主要功能。

1.實現繼電保護裝置對系統運行狀態的自適應。

2.實現對各種復雜故障的準確故障定位。

3.完成事故分析及事故恢復的繼電保護輔助決策。

4.實現繼電保護裝置的狀態檢修。

5.對線路縱聯保護退出引起的系統穩定問題進行分析，并提供解決方案。

6.對系統中運行的繼電保護裝置進行可靠性分析。

7.自動完成線路參數修正。

二、系統構成

站在電網的角度，我們來分析電網繼電保護綜合自動化系統獲取信息的途徑。電網的結構和參數，可以從調度中心獲得；一次設備的運行狀態及輸送潮流，可以通過EMS系統實時獲得；保護裝置的投退信息，由于必須通過調度下令，由現場執行，因此可以從調度管理系統獲得，并從變電站監控系統得到執行情況的驗證；保護裝置故障及異常，可以從微機保護裝置獲得；電網故障信息，可以從微機保護及微機故障錄波器獲得。

通過以上分析，可以看出，實現電網繼電保護綜合自動化系統的信息資源是充分的。為了更好的利用信息資源，應建立客戶/服務器體系的系統結構，按此結構將系統分解成幾個部分，由客戶機和服務器協作來實現上述七種主要功能。這樣就可以實現最佳的資源分配及利用，減少網絡的通信負擔，提高系統運行的總體性能。

客戶機設在變電站，主要實現以下功能：

1.管理與保護及故障錄波器的接口，實現對不同廠家的保護及故障錄波器的數據采集及轉換功能。在正常情況下巡檢保護的運行狀態，接收保護的異常報告。在電網發生故障后接收保護和故障錄波器的事故報告。

2.管理與監控系統主站的接口，查詢現場值班人員投退保護的操作。

3.管理與遠動主站的接口，將裝置異常、保護投退及其它關鍵信息通過遠動主站實時上送調度端。

4.執行數據處理、篩選、分析功能。實現對保護采集數據正確性的初步分析，篩選出關鍵信息。

5.管理及修改保護定值。

6.向服務器發出應用請求，并接收服務器反饋信息。

7.主動或按服務器要求傳送事故報告，執行服務器對指定保護和故障錄波器的查詢。

服務器設在調度端，可由一臺或多臺高性能計算機組成，主要實現以下功能：

1.向客戶機發送指令，接收并回答客戶機的請求。

2.接收客戶機傳送的事故報告。

3.控制對EMS系統共享數據庫的存取。獲得一次設備狀態、輸送潮流及客戶機通過遠動主站上送調度端的信息。

4.通過調度運行管理信息系統獲得調度員對保護的投退命令、設備檢修計劃等信息。

5.與繼電保護管理信息系統交換保護配置、定值、服役時間、各種保護裝置的正動率及異常率等信息，實現繼電保護裝置的可靠性分析。

6.執行故障計算程序、繼電保護定值綜合分析程序、事故分析程序、保護運行狀態監測程序、穩定分析程序等應用軟件。

在實現了變電站綜合自動化的廠站，客戶機可在保護工程師站的基礎上進行功能擴充，并成為變電站綜合自動化系統的組成部分。在沒有保護工程師站的廠站，可通過保護改造工程，建立變電站保護信息處理系統，使之成為客戶機。

由以上功能劃分可以看出，客戶機與服務器之間的數據交換量并不大，僅在電網發生故障后，由于與故障設備有關聯的廠站的客戶機需要向服務器傳送詳細的故障報告，才會出現較大的信息量。因此，客戶機和服務器之間的聯絡，在目前條件下，完全可以采用調制解調器進行異步通信。將來如有條件，建議盡量采用廣域網交換數據。

三、功能分析

1.實現繼電保護裝置對系統運行狀態的自適應。

電網繼電保護的整定計算十分復雜，由于傳統的繼電保護以預先整定、實時動作為特征，保護定值必須適應所有可能出現的運行方式的變化。假如一個變電站有15個元件，僅考慮本站檢修2個元件的組合方式就已經達到100多個，而周圍系統機組停運、500KV自耦變的檢修及系統開環對短路電流和分支系數的影響甚至可能比本站元件檢修還要大，它們均需做為組合方式加以考慮，這就使組合方式之多達到難以想像的數量。

為使預先整定的保護定值適應所有可能出現的運行方式的變化，必然出現以下問題：

A.縮短了保護范圍，延長了保護動作延時。

B.被迫退出某些受運行方式變化影響較大的保護。如四段式的零序電流保護僅能無配合的使用其最后兩段。

C.可能還存在由于運行方式考慮不周而出現失去配合。

D.被迫限制一次系統運行方式。

電網繼電保護綜合自動化系統可以徹底改變這種局面。只要在調度端的服務器安裝故障計算及繼電保護定值綜合分析程序，依靠從EMS系統獲得的系統一次設備的運行狀態，就可以迅速準確的判斷出當前繼電保護裝置整定值的可靠性，如出現部分后備保護定值不配合時，根據從調度管理系統獲得的線路縱聯保護及母差保護的投入情況，確定是否需要調整定值。如需要調整，可通過調度端服務器向變電站的客戶機下達指令，由客戶機動態修改保護定值，從而實現繼電保護裝置對系統運行狀態的自適應。以上所有計算分析工作，均依靠調度端服務器實時自動完成，這樣，繼電保護整定值就無需預先考慮那些出現機率很小的組合方式，從而解決困擾繼電保護整定計算工作的不同運行方式下可靠性與選擇性存在矛盾的問題。

目前，系統中運行的保護裝置可分為三類：第一類為非微機型保護；第二類為具備多個定值區并可切換的微機保護，一般不具備遠方改定值的功能；第三類為新型微機保護，具備遠方改定值的功能。對非微機型保護，在調度端可以將其設置為不能自動調整定值的保護，依靠周圍保護裝置的定值調整，實現與此類保護的配合。對第二類保護，可以事先設置多套整定值，調度端只是通過變電站客戶機，控制其在當前運行方式下采用那套整定值來實現定值的自適應。

為提高可靠性，保護定值的自適應可與調度系統的檢修申請相結合。當電網繼電保護綜合自動化系統從調度管理系統獲得計劃檢修工作申請后，即通過計算分析，事先安排定值的調整，并做相應的事故預想（如在檢修基礎上再發生故障時保護的配合關系計算），從而大大提高系統繼電保護裝置的效能和安全水平。

2.實現對各種復雜故障的準確故障定位。

目前的保護和故障錄波器的故障測距算法，一般分為故障分析法和行波法兩類。其中行波法由于存在行波信號的提取和故障產生行波的不確定性等問題而難以在電力生產中得到較好的運用。而故障分析法如果想要準確進行故障定位，必須得到故障前線路兩端綜合阻抗、相鄰線運行方式、與相鄰線的互感等信息，很顯然，僅利用保護或故障錄波器自己采集的數據，很難實現準確的故障定位。另外，對于比較復雜的故障，比如跨線異名相故障，單端分析手段已經無法正確判斷故障性質和故障距離，因此，往往出現誤報。

我們知道，得到的系統故障信息愈多，則對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確，因此，通過電網繼電保護綜合自動化系統，可以徹底解決這個問題。調度端數據庫中，已經儲備了所有一次設備參數、線路平行距離、互感情況等信息，通過共享EMS系統的數據，可以獲得故障前系統一次設備的運行狀態。故障發生后，線路兩端變電站的客戶機可以從保護和故障錄波器搜集故障報告，上送到服務器。調度端服務器將以上信息綜合利用，通過比較簡單的故障計算，就可確定故障性質并實現準確的故障定位。

3.完成事故分析及事故恢復的繼電保護輔助決策。

系統發生事故后，往往有可能伴隨著其它保護的誤動作。傳統的事故分析由人完成，受經驗和水平的影響，易出現偏差。由于電網繼電保護綜合自動化系統搜集了故障前后系統一次設備的運行狀態和變電站保護和故錄的故障報告，可以綜合線路兩端保護動作信息及同一端的其它保護動作信息進行模糊分析，并依靠保護和故錄的采樣數據精確計算，從而能夠迅速準確的做出判斷，實現事故恢復的繼電保護輔助決策。

當系統發生較大的事故時，由于在較短時間內跳閘線路較多，一般已經超過了繼電保護能夠適應的運行方式，此時保護可能已經處于無配合的狀態。此時進行事故恢復，不僅需要考慮一次運行方式的合理，還需要考慮保護是否能夠可靠并有選擇的切除故障。借助電網繼電保護綜合自動化系統，可以分析當前運行方式下保護的靈敏度及配合關系，并通過遠程改定值，完成繼電保護裝置對系統事故運行狀態的自適應。

4.實現繼電保護裝置的狀態檢修。

根據以往的統計分析數據，設計存在缺陷、二次回路維護不良、廠家制造質量不良往往是繼電保護裝置誤動作的主要原因。由于微機型繼電保護裝置具有自檢及存儲故障報告的能力，因此，可以通過電網繼電保護綜合自動化系統實現繼電保護裝置的狀態檢修。具體做法如下：

A.依靠微機保護的自檢功能，可以發現保護裝置內部的硬件異常。變電站的客戶機搜集到保護的異常報告后，立即向相應的調度端發出告警，從而使設備故障能夠得到及時處理，縮短保護裝置退出時間。

B.保護的開入量一般有開關輔助節點、通訊設備收信、合閘加速、啟動重合閘、其他保護動作等幾種，這些開入量對保護的可靠運行起關鍵作用。變電站的客戶機可以監視保護裝置的開關量變位報告。當發現保護的開入量發生變位時，可以通過查詢變電站一次系統狀態以及其他保護和錄波器的動作信息確定變位的正確性。這樣，就可以及早發現問題，預防一部分由設計缺陷或二次回路維護不良引起的誤動作。

C.為防止由于PT、CT兩點接地、保護裝置交流輸入回路異常、采樣回路異常等引起保護誤動作，可以由變電站的客戶機將保護啟動以后的報告進行分析，首先可以判斷取自同一CT的兩套保護采樣值是否一致，其次，可以判斷本站不同PT對同一故障的采樣值是否一致。另外，還可以將從保護故障報告中篩選出的故障電流基波穩態值及相位等信息上傳到調度端，與線路對側的數據進行比較，以發現PT兩點接地等問題。

通過以上措施，可以加強狀態檢修，相應延長定期檢修周期，使保護裝置工作在最佳狀態。同時，還可以提高維護管理水平，減輕繼電保護工作人員的勞動強度，減少因為人員工作疏漏引起的誤動作。

5.對線路縱聯保護退出引起的系統穩定問題進行分析，并提供解決方案。

隨著電網的發展，系統穩定問題日益突出。故障能否快速切除成為系統保持穩定的首要條件，這就對線路縱聯保護的投入提出較高要求。但是，在目前情況下，由于通道或其它因素的影響，導致線路雙套縱聯保護退出時，只能斷開線路以保證系統穩定和后備保護的配合。這種由于二次設備退出而影響一次設備運行的狀況是我們所不愿意看到的。

借助電網繼電保護綜合自動化系統，我們可以完成以下工作。

A.根據系統當前運行狀態校驗保護的配合關系。

B.根據線路兩側定值確定不同點故障保護的切除時間。

C.根據系統當前的運行方式、輸送潮流、系統及機組的參數，結合故障切除時間，判斷線路不同點故障時系統能否保持穩定。

D.判斷能否通過控制輸送潮流保持系統穩定。

E.反推系統保持穩定需要的故障切除時間。

F.通過遠程改定值，保證系統穩定及周圍系統后備保護的配合。

這樣，我們就可以大大減輕縱聯保護的退出給系統一次設備的運行帶來的影響，并提供縱聯保護的退出的整體解決方案。

6.對系統中運行的繼電保護裝置進行可靠性分析。

通過與繼電保護管理信息系統交換保護配置、服役時間、各種保護裝置的正動率及異常率等信息，電網繼電保護綜合自動化系統可以實現對繼電保護裝置的可靠性分析。特別是當某種保護或保護信號傳輸裝置出現問題，并暫時無法解決時，通過將此類裝置的可靠性評價降低，減輕系統對此類保護的依賴，通過遠程調整定值等手段，實現周圍系統保護的配合，防止因此類保護的拒動而擴大事故。

7.自動完成線路參數修正。

由于征地的限制，新建線路往往與原有線路共用線路走廊，線路之間電磁感應日益增大，造成新線路參數測試的不準確以及原有線路參數的變化。現在，依靠電網繼電保護綜合自動化系統，可以將每次故障周圍系統保護的采樣數據進行收集，利用線路兩端的故障電流、故障電壓，校核并修正線路參數，實現線路參數的自動在線測量，從而提高繼電保護基礎參數的可靠性，保證系統安全。

四、實現本系統的難點分析

1.管理問題

從技術上說，實現電網繼電保護綜合自動化系統的條件已經成熟，無論是變電站客戶機對保護信息的搜集、信息的網絡傳輸還是調度端服務器對EMS系統共享數據的讀取、故障及穩定分析計算，都可以得到解決。主要的實施難度在于此系統需要綜合繼電保護、調度、方式、遠動、通信以及變電站綜合自動化等各個專業的技術，并且涉及到控制運行設備，其它專業一般不愿牽扯其中，因此只有解決好管理問題，才可能順利實施。例如，目前變電站客戶機對信息的搜集，完全可以也應該納入到變電站綜合自動化系統，但是，由于管理界面的劃分，有些運行單位希望保護專業獨立組網搜集信息，這樣就造成資源的分割和浪費，不利于今后對系統的擴展。為了保證電力系統的安全運行，希望在將來的保護設計導則中，對此類問題統一予以規范。

2.安全性問題

由于電網繼電保護綜合自動化系統的功能強大，并且可以控制運行設備，與電網的安全穩定運行息息相關，因此在設計之初，就必須對系統的安全性問題給予足夠重視。可以說，安全性解決的好壞，將是本系統能否運用的關鍵。初步設想，調度端服務器必須采用雙機熱備用方式保證硬件安全；通過遠方修改保護定值時，客戶機必須通過加密的數字簽名核實調度端傳送定值的可信度，并通過校驗碼及數據回送保證定值的可靠性。并且，當客戶機向保護傳送定值時，必須不能影響保護的正常性能。在這方面，還需要做大量的工作。

3.規約問題

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我們知道，對于電力系統來說，出現故障是時常發生的，這主要取決于外界的因素干擾以及自身的內部因素，無論哪種因素，一旦使電力系統發生故障沒有辦法正常運行的話，將會給企業、個人帶來損失，那么日常生活中我們要想到解決辦法的前提是要了解出現的故障原因及沒有正常運行的明顯狀態有哪些，當電力系統出現單相接地、兩相接地、三相接地、短路等的話就是很明顯的出現了故障。而如果電力系統在運行中出行超負荷、超電壓、產生振蕩、本身同步運行的發電機卻異步運行時等，就是非正常運行狀態。綜上各種原因，我們就不難看出繼電保護的主要作用是什么。那么繼電保護的基本工作原理我們歸結為，它主要是根據電力系統發生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎構成的，一旦電力系統發生故障之后，工頻電氣量將會發生很大的變化，這些變化的主要特征是：

（1）電流增大的情況。當設備發生短路時，那么在出現故障的某點和電源與電源相連接的電氣設備與輸送電能的線路上，所產生的電流將迅速的增大，從負荷電流開始，到最后會比負荷電流大得多；

（2）電壓降低的情況。一旦相間短路和接地短路發生故障的時候，將會導致電力系統之中的各個點之間的相間電壓或者是相電壓值迅速降低，而且距離短路點原來越近的話，其中的電壓也會越來越低；

（3）電流與電壓之間的相位角會發生變化。當電力系統處于正常的工作運行狀態時，那么電流與電壓之間的相位角與負荷的功率因數角是相等的，正常應該為20°，而如果出現三相短路時的話，電流與電壓之間的相位角的大小將取決于線路的阻抗角，這個時候會為正常運行的3～4倍；

（4）測量點電壓與電流之比值會產生變化。一般來說我們將測量點的電壓與電流之間的比值稱之為測量阻抗。那么如果系統在正常的運行狀態時，測量阻抗是負荷阻抗的。如果發生金屬性短路的話，線路阻抗將會取代測量阻抗，我們會看出系統故障時測量阻抗的值將會變小，相反的阻抗角將會明顯增大。我們利用電路發生故障時電氣量的多變性加以利用，便可形成各種原理的繼電保護對。

1.2對于繼電保護功能的基本要求

之所以會出現繼電保護裝置，主要是為了電力系統在發生故障時，繼電保護裝置將會運用自身的工作原理，將損失降低到最小化，使電力系統設備不損壞或者損壞的程度降低。那么我們就要求繼電保護裝置要具有一定的可靠性、靈敏性、及時性、速度型，還要有選擇性。它自身的工作責任及工作方法將決定主要的工作狀態。之所以要具有及時性，就是要求繼電裝置在電力系統運中出現故障時發出的信號進行感知，并及時地調整或者及時地將主要引起事故的設備進行切斷。及時地對系統進行提醒、規范、預防，以減少在運行中出現故障的可能性，使電力系統處于正常運行狀態。

2電力變壓器繼電保護實例

2.1電力變壓器的主要故障種類及保護方法

2.1.1電力變壓器的故障種類

我們一般可以將變壓器的內部故障分為兩大類：一類是油箱內故障；另一類是油箱外故障。油箱內故障有很多的原因可以導致其發生，其中包括繞組的相間短路、匝間短路、接地短路及經鐵芯燒毀等原因。變壓器油箱內如果發生故障的話，我們必須要引起高度重視，因為隨時會發生危險，主要因為當變壓器內充滿了變壓器油的時候，如果發生故障，那么短路電流將會使變壓器油迅速地去分解氣化，這個時候大量的可燃性氣體（瓦斯）就會產生，那么油箱會爆炸很容易引起油箱爆，導致人員的傷亡。對于油箱外的故障主要劃分為套管和引出線上發生的相間短路和接地短路。電力變壓器如果發生故障和非正常的運行狀態，那么主要是由于外部相間短路、接地短路引起的相間過電流和零序過電流，負荷超過其額定容量引起的過負荷、油箱漏油引起的油面降低，以及過電壓、過勵磁等原因造成的。

2.1.2電力變壓器保護方法：

（1）裝設帶時限的電流維護裝置或者電流速斷的維護；

（2）瓦斯的維護；

（3）單相接電維護；

（4）過電流維護；

（5）溫度維護；

（6）其他的維護。

2.2電力變壓器保護的主要配置

2.2.1電力變壓器保護配置的一般要求。根據實際情況，變壓器一般應裝設以下的保護設備：

（1）瓦斯維護。瓦斯保護能夠保護變壓器油箱內的各種輕微故障，例如繞組輕微的匝間短路、鐵芯燒損等；

（2）裝設帶時限的電流維護裝置或者電流速斷的維護。對于容量為6300kVA及以上的變壓器、發電廠廠用變壓器和并列運行的變壓器、10000kVA及以上的發電廠廠用備用變壓器和單獨運行的變壓器，應裝設電流維護裝置。電流速斷保護用于對于容量為10000kVA以下的變壓器，當后備保護的動作時限大于0.5s時，應裝設電流速斷保護；

（3）單相接電維護。變壓器的相間短路后備保護通常采用過電流保護、低電壓啟動的過電流保護、復合電壓啟動的過電流保護以及負序過電流保護等。發生接地故障時，變壓器中性點將出現零序電流，母線將出現零序電壓，變壓器的接地后備保護通常都是反應這些電氣量構成的；

（4）過電流維護。變壓器長期過負荷運行時，繞組會因發熱而受到損傷。對400kVA以上的變壓器，當數臺并列運行或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時，應根據可能過負荷的情況，裝設過負荷保護；

（5）溫度維護。對變壓器溫度及油箱內壓力升高和冷卻系統故障，應按現行有關變壓器的標準要求，專設可作用于信號或動作于跳閘的非電量保護；

（6）其他維護。高壓側電壓為500kV及以上的變壓器，應裝設過勵磁保護，在變壓器允許的過勵磁范圍內，保護作用于信號，當過勵磁超過允許值時，可動作于跳閘。

2.2.2電力變壓器保護配置情況：

（1）主保護：瓦斯保護和差動保護；

（2）瓦斯保護：重瓦斯和輕瓦斯保護；

（3）差動保護：差動速斷、比率差動保護、分側差動保護；

（4）比率差動保護：二次諧波閉鎖原理和波形判別閉鎖原理的差動保護高壓側后備保護：復合電壓（方向）過流、零序方向過流、零序過流、零序電流電壓保護、非全相、過負荷、TV斷線。

篇（7）

第二階段：到了八十年代，晶體管繼電保護得到了快速發展，如由南京自動化設備廠與天津大學合作研發的500kV晶體管方向高頻保護，成功運用在葛洲壩500kV線路上，這代表著我國繼電保護取得了重大成功。

第三階段：到了九十年代初期，起主導地位的是集成電路保護的研發、生產及應用。例如：由南京電力自動化研究院所研發的集成電路工頻變化量方向高頻保護，便起到了巨大作用。

第四階段：九十年代初期之后，繼電保護在我國呈現了高速的發展勢態。其中的微機線路保護裝置，是在一九九一年通過鑒定的，它是由南京電力自動化研究院研制成功的。微機相電壓補償式方向高頻保護則是在1993年通過鑒定的，它是由天津大學和南京電力自動化設備廠合作研發而成的。當然，原理不同與機型不同的微機線路及主設備保護，均有著各自的優勢，它們為電力系統提供了性能及質量優化的繼電保護裝置。在微機保護裝置的致力研究背景下，基于微機保護軟件及算法等方面均獲得了較為顯著的理論成果。顯然，自九十年代后，我國繼電保護技術所呈現的發展趨勢是微機保護。

2電氣工程智能系統結構分析

在此系統當中，將專家系統引進電氣CAD當中，所使用的語言是編譯型TurboPROLOG語言，同時還采取了另外兩種語言與交互的方式編制引入電氣ICAD系統，這兩種語言即為：AutoLISP語言和FOR－TRAN77語言。如此一來，便能夠使各類語言本身的優勢得到充分利用，同時也使程序的編制更加簡便。在用戶菜單的設計的基礎上，進而使系統提供的能力得到了有效補充，并將無功功率補充專家系統，進而以嵌入的方式到達CAD系統當中。通過用戶菜單，用戶能夠非常方便地對自己的工作方式進行選擇。該系統具備的顯著的特點包括：簡潔、直觀且容易被用戶接受等。還能夠讓用戶在短時間之內對操作方法進行充分掌握，對相應的子模塊極為便利地使用。另外，還降低了設計的成本，使設計效率得到有效提高，從而使設計者的負擔得到很大程度減輕。

3數據結構的改進探究

專家系統對設計的數據結構及類型知識的描述，表現出了一些明顯的缺陷，主要體現為過于簡單化，不能使系統的通用性與擴展性得到充分滿足。因此，針對這方面的不足，提出通用的知識表示方法便顯得極為重要。基于宏觀層面分析，電氣設計屬于一個正向推理的過程，使部分初始數據來驅動推理機，進一步實現規則匹配及沖突的解決，最終得出相應的結論。對于繼電保護系統設計，這些初始數據便是一次系統當中的結構及參數對保護系統的設計要求。對于一些主設備的繼點保護的初步設計而言，如變壓器等，所使用的以此系統初始數據參數種類使用關聯組元進行表達。其中，關聯組員表達形式為：（對象名：屬性名＝屬性值），它與孤立對象屬性概念的描述相適應；關系謂詞表示形式為：（主體對象名，客體對象名：謂詞屬性名＝屬性值），在對事實等一系列知識進行表示的情況下，不但具備對象實體的屬性，而且也具備多個對象間所維系的關系。對于一個變壓器保護系統框架的主要構成，主要包括：系統級、保護方式級以及故障類型保護級等。對于每一級的框架，都擁有相似的結構，同時每一個框架都歸屬于一個更高級的框架。為系統當中一個電流繼電器框架的具體描述過程。此框架表示的對象實體是CR繼電器，系統編號是56，歸屬46號低壓過流保護方式框架。其中最為簡單的屬性槽是“相數＝1”，它的屬性值在設計推理中的賦值是由規則以直接的方式決定的。能在推理過程中以直接的方式賦值的是“Iset=”，或者，在需計算的情況下通過ISETO的調用對賦值進行計算，另外還能夠對定值列表Ilist有用戶進行調出，然而以自行的方式對賦值進行選擇。位于框架槽的是“型號=DL233/6”，它能夠對具體繼電器DL233/6進行引出。框架所表現出來的嵌套關系能夠對整體保護系統的描述發揮重要作用。此框架系統形成了具有復雜特性的語義網絡。當中的子框架能夠對父框架的槽值約定進行更改或繼承。如此一來，不但能夠使表示的信息能夠節省，從而降低數據冗余；而且還能夠非常簡單地使信息的一致性得到有效維持。

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一、繼電保護發展現狀

電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發展又為繼電保護技術的發展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術得天獨厚，在40余年的時間里完成了發展的4個歷史階段。

建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業和繼電保護技術隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術，建立了我國自己的繼電器制造業。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術的發展奠定了堅實基礎。

自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護，運行于葛洲壩500kV線路上［2］，結束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。

在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。在這方面南京電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護起了重要作用［3］，天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的集成電路相電壓補償式方向高頻保護也在多條220kV和500kV線路上運行。

我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究［4］，高等院校和科研院所起著先導的作用。華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大學、天津大學、上海交通大學、重慶大學和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統中獲得應用［5］，揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，東南大學和華中理工大學研制的發電機失磁保護、發電機保護和發電機?變壓器組保護也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于1991年通過鑒定。天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統提供了一批新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。

二、繼電保護的未來發展

繼電保護技術未來趨勢是向計算機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展。

1計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發展，微機保護硬件也在不斷發展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經歷了3個發展階段：從8位單CPU結構的微機保護問世，不到5年時間就發展到多CPU結構，后又發展到總線不出模塊的大模塊結構，性能大大提高，得到了廣泛應用。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU，發展到以工控機核心部分為基礎的32位微機保護。

南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護硬件系統。東南大學研制的微機主設備保護的硬件也經過了多次改進和提高。天津大學一開始即研制以16位多CPU為基礎的微機線路保護，1988年即開始研究以32位數字信號處理器(DSP)為基礎的保護、控制、測量一體化微機裝置，目前已與珠海晉電自動化設備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機。采用32位微機芯片并非只著眼于精度，因為精度受A/D轉換器分辨率的限制，超過16位時在轉換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數據總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務轉換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數部件都集成在CPU內。

電力系統對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。在計算機保護發展初期，曾設想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設想是不現實的。現在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經成熟，這將是微機保護的發展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結構完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優點有：(1)具有486PC機的全部功能，能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。(2)尺寸和結構與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，可運行于非常惡劣的工作環境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。

繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。

2網絡化

計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱，使人類生產和社會生活的面貌發生了根本變化。它深刻影響著各個工業領域，也為各個工業領域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯保護外，所有繼電保護裝置都只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強有力的數據通信手段。國外早已提出過系統保護的概念，這在當時主要指安全自動裝置。因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務)，還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作，確保系統的安全穩定運行。顯然，實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來，亦即實現微機保護裝置的網絡化。這在當前的技術條件下是完全可能的。

對于一般的非系統保護，實現保護裝置的計算機聯網也有很大的好處。繼電保護裝置能夠得到的系統故障信息愈多，則對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確。對自適應保護原理的研究已經過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現保護對系統運行方式和故障狀態的自適應，必須獲得更多的系統運行和故障信息，只有實現保護的計算機網絡化，才能做到這一點。

對于某些保護裝置實現計算機聯網，也能提高保護的可靠性。天津大學1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數相同)母線保護單元，分散裝設在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網絡聯接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉換成數字量后，通過計算機網絡傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據本回路的電流量和從計算機網絡上獲得的其它所有回路的電流量，進行母線差動保護的計算，如果計算結果證明是母線內部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區外故障時，各保護單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機網絡實現的分布式母線保護原理，比傳統的集中式母線保護原理有較高的可靠性。因為如果一個保護單元受到干擾或計算錯誤而誤動時，只能錯誤地跳開本回路，不會造成使母線整個被切除的惡性事故，這對于象三峽電站具有超高壓母線的系統樞紐非常重要。

由上述可知，微機保護裝置網絡化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發展的必然趨勢。

3保護、控制、測量、數據通信一體化

在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數據通信功能，亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。

目前，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數據通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設備旁，將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內轉換成數字量后，通過計算機網絡送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網絡的傳輸介質，還可免除電磁干擾。現在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗階段，將來必然在電力系統中得到應用。在采用OTA和OTV的情況下，保護裝置應放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應放在被保護設備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉換成電信號后，一方面用作保護的計算判斷；另一方面作為測量量，通過網絡送到主控室。從主控室通過網絡可將對被保護設備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執行斷路器的操作。1992年天津大學提出了保護、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數字信號處理器(DSP)為基礎的一個保護、控制、測量、數據通信一體化裝置。

4智能化

近年來，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用，在繼電保護領域應用的研究也已開始［7］。神經網絡是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復雜的非線性問題，應用神經網絡方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經網絡方法，經過大量故障樣本的訓練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規劃等也都有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結合可使求解速度更快。天津大學從1996年起進行神經網絡式繼電保護的研究，已取得初步成果［8］。可以預見，人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用，以解決用常規方法難以解決的問題。

三、結束語

建國以來，我國電力系統繼電保護技術經歷了4個時代。隨著電力系統的高速發展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發展的趨勢。國內外繼電保護技術發展的趨勢為：計算機化，網絡化，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了活動的廣闊天地。

參考文獻

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4葛耀中.數字計算機在繼電保護中的應用.繼電器，1978(3)

5楊奇遜.微型機繼電保護基礎.北京：水利電力出版社，1988

篇（9）

管理過程要求我們未雨綢繆，第一次就要把事情辦好，是非常適合綜合自動化改造的管理方法。

2綜合自動化改造問題分析

(1)較廣的涉及面

電力系統構成復雜，主要包括一次主設備和二次保護、控制、調節、信號等輔助設備組成，綜合自動化改造工作涉及到變電所每個間隔的一次設備和相應的二次設備。

(2)較大的工作影響范圍

如果綜合自動化改造工作稍有差錯，就不僅僅對電力系統的運行造成嚴重的影響，而且國民經濟和人民生活帶來不可估量的損失。其中，繼電保護“三誤”（誤碰、誤接線、誤整定）操作呈現出多樣、易發生的特點，是保護的頭號敵人

(3)改造難度大

綜合改造過程中要求停電時間短，技術難度高，復雜性強，細微事情多，稍有想不到的地方都可能對電網安全運行帶來威脅。

3綜合自動化改造施工中的危險因素

(1)對“三措方案”、作業指導書學習體會不夠，造成工作上被動。

(2)未掌握圖紙、技術規范、規程制度，未完全了解現場實際情況，對停電設備間隔不知道，造成延誤工期甚至出現威脅電網安全事故。

(3)拆除舊電纜時拆錯線造成保護誤動。

(4)機械傷人、保護誤碰等在拆、搬屏柜過程中出現時應該引起注意。

(5)交流短路、直流短路接地等往往在接線過程中誤接線引起，這樣也應該格外注意。

(6)誤投壓板、調試不慎引起設備損壞，相關保護誤動等需要特別注意。

4綜自改造施工中過程管理思考

由于綜自改造的特點分析，從整體上考慮應該強化過程管理是非常必要的，否則，輕則延誤工期，重則釀成事故。做好圖紙資料，材料工器具等的準備工作在改造前就顯得尤為必要和關鍵，另外，符合現場的施工“三措”方案也應該及時制定。而在施工過程中需要注意的工作有，做好每日工作日志，交代清楚工作內容，同時對于危險點及預控措施應該提前準備，確保使用安全措施票。完備的實施細則應該在重點階段、重點環節體現出來，另外這些措施應該體現出針對性和區別性，使得各個環節相互輔佐，從整體上保證施工安全。

4.1從施工方案反映施工總體情況

綜自改造施工方案應包括施工組織措施、安全措施、技術措施，同時還包括施工工程進度安排，改造前、后的屏柜布置，施工作業指導書等內容。施工“三措”方案要盡可能詳細，對現場的人員組織、危險點、預控措施、全過程技術把關等內容要全面準確。施工前對每個參加施工人員及現場運行人員進行交底，使每個人都對整個施工過程所有內容能完全掌握。

4.2從施工日志體現全過程

綜自改造施工是一項面廣點散的工作，如果采取工作負責人全面負責的辦法，工作負責人的壓力非常大，工作班成員的積極性也低，責任意識也會淡薄，從而影響施工的安全與進度。為此我們在變電站改造施工中，充分利用施工日計劃和施工日志的辦法解決了這一難題，并大大提高了工作效率。施工日前一天晚上就將次日的施工計劃編制好，將各項工作詳細分解到人，并且交代了各工作點的危險點及預控措施，做到責任到人，當日工作前逐一交待，使得工作多而不亂；施工日志則記錄每日的工作完成情況、工作中存在的問題及解決措施。

4.3繼電保護安全措施票-小措施大作用

盡管從某一方面來說作為進入現場工作的一張通行證的工作票具有一定作用，但是在較為復雜情況下，這樣做就遠遠不夠了。在復雜的合自動化改造施工和220kV以上保護調試工作中，當進行拆除與運行設備相關的連線過程中，往往需要處理在二次回路中接臨時安全措施線，這就意味著大量繁瑣而必須的步驟不能缺少。為了更好解決這個問題，同時在保證安全至上的前提下，即對工作負責的同時又對自己安全負責，就提出了繼電保護安全措施票措施，具體來說，繼電保護安全措施票包括編號、簽發人、工作負責人、工作內容、設備狀態、安全措施。每一項安全措施都要列出執行時間和恢復時間，不需要恢復的項目要在恢復欄中寫明原因。在改造中通過繼電保護安全措施票實施從根本上杜絕了“三誤”的發生，同時也可以真正做到層層把關，責任到人，并做到有據可查，提高了保護人員工作責任心和工作態度，大大保證了施工的安全。

4.4過程管理細則化-將關鍵工作精細化

篇（10）

繼電保護故障信息管理系統的主站由通信服務器、數據服務器、WEB服務器、全場信息管理系統、全場監控信息系統、工作站、電力系統隔離裝置、網絡交換機等部分組成。主站負責對子站上傳的數據進行存儲和分析，它擁有一個龐大的歷史信息數據庫，根據實際運行功能提供監查、運算分析、調控決策及制定檢修計劃。這些信息是主站運行的主要數據，為高層管理用戶提供豐富的數據信息，并與其他站、系統之間的數據庫相連，達成數據共享。火電廠中的web服務器在原管理系統網絡上能夠瀏覽、查閱部分數據，并在權限設置下，通過監控系統數據信息。全場由一個主站控制，其包括網絡、站點、服務器等均在同一網段內，將火電廠的GPS數據信息與主站中收集到的信息進行校對，數據的可靠性提高。火電廠監控、保護的對象多，繼電保護系統中的子站可以通過主站中的網絡交換機傳輸數據，達到共享。機組中繼電保護設備的種類也較多，可以通過GPS數據與主站系統中數據設置同步，達成共享。

（2）采集站的作用

采集站是火電廠繼電保護故障信息管理系統的終端數據采集單元，采集站分布于各個用電系統的配電室中，對常用負荷保護裝置進行監控、檢測，所采集的信息均在監控、檢測范圍內，并通過端口與其他采集站相連，在統一的信息平臺中進行數據共享。

（3）分系統子站的作用

分系統子站中的數據來源于采集站，通過計算機管理采集到的測量、保護、控制、故障信息，與主站連接，將整理后的數據傳送至主站。采集站中的數據能夠滿足子站所需，包括保護信息、監控信息、PLC控制器信息、故障錄波器信息等。

2繼電保護故障信息管理系統應用評價

火電廠繼電保護故障信息管理系統是對火電廠用電裝置、調度、信息、故障管理、監控等信息的統一管理平臺，通過主站收集的采集站、子站的信息，對信息進行儲存和分析，達到數據共享并應用。新建設的繼電保護故障信息管理系統的主要特點是具有人機界面，能夠實現可視化操作，使電廠中一次電氣主接線路設備的運行狀態直接顯示，能對保護故障信息管理系統的功能需求進行設定。該集成化、網絡化、智能化、系統化的管理系統，能對采集到的信息精準的計算分析、歸納整理，對有效數據進行存儲。此系統的建立很大程度上減輕了繼電保護工作人員的實地勘察工作，取代了人力的抄表、運算、分析等工作，采用計算機計算數據，避免了人工計算出現誤差，提高工作效率的同時，對故障信息也能實時監控，在管理系統中實現可視化，為繼電保護人員的調度策略和檢修計劃提供準確的參考依據。本文研究的火電廠嵌入式繼電保護故障信息管理系統還較為淺顯，應該從多方面作深入性研究，例如，本文未涉及到的發電機、變壓器等主設備的診斷、監控，在日后的研究中應該結合工作人員的經驗建立更為完善的故障信息管理系統，將火電廠與電網繼電保護故障信息管理系統相結合，為火電廠的運行實現智能診斷、準確定位、科學分析。

篇（11）

保護信息獨立對數據進行采集，不經遠動系統進行傳輸等處理。各個廠商、各種型號的保護裝置應遵循相同的通信協議，以保證系統的通用性與可擴充性。為便于查詢與修改，系統中所有設備、數據均具有全局唯一的ID。為便于多個調度終端的操作，系統內信息須可以共享。

2.系統組成

地區電網繼電保護故障信息管理系統的系統主站網絡結構圖如圖1所示。從圖中可以看出，數據由主站的WEB服務器向區調的WEB服務器單向流動，主站不接受區調的數據信息。WEB服務器需加防火墻及物理隔離。通信服務器與數據服務器分離設置。通信服務器按2臺互為熱備方式設置，即運行的一臺故障時，熱備的一臺能瞬時自動投入運行。數據服務器按2臺雙備設置，即正常2臺同時運行，承擔同樣的任務。應用工作站按5臺設置，即調度員工作站、運行管理工作站、故障分析工作站、整合計算工作站、專業管理工作站各1臺。另設數據備份工作站1臺。

2.1子站網絡結構與功能。各變電所配置一套保護故障信息遠傳系統（子站），子站經通信通道向區調主站傳送保護故障信息和故障錄波器的有關信息。保護故障信息遠傳系統的信息傳送采用10BASE-T接口接入通信ATM設備。保護故障信息遠傳系統組成一個單獨的以太網，能提供以太網接口的設備直接接入該網，不具有以太網接口的通過RS485或者經采集柜轉換后接入該網。子站管理系統可實現自檢和巡檢設備、數據查詢和檢索備份、數據處理、數據上傳、遠程通信、信息功能。而且不影響不影響原有繼電保護和故障錄波裝置的正常運行。

2.2調度端功能。

2.2.1基本功能：通信管理功能；圖形及監控功能；告警管理功能；數據庫管理功能；運行管理；網絡功能；安全管理。

2.2.2繼電保護專業管理：故障分析高級應用；報表管理；設備管理；統計分析；檢修管理；定值單管理。在故障發生后，調度端可以實現以下功能：首先故障信息可按事件的時間發生順序在調度屏幕上顯示。其次，可以綜合分析保護與錄波的數據并判斷設備的運行情況。再次系統還應具備可同時接受多個子站信息的功能。調度端主站具備訪問各子站的功能，并能通過站端子站進一步訪問具備條件的各種裝置。

二、經驗與認識

1.與遠動系統的關系

由于數據采集對象與處理目的的不同，保護信息和遠動信息的主要區別如下：

1.1保護信息主要應用于事故的分析處理等，并非用于實時控制，所以對數據的完整性要求比較高，信息量比較龐大。保護信息主要需求部門是運行管理部門，所以系統也應有運行管理部門負責。

1.2遠動信息則主要應用于實時調度服務，信息的實時性要求高（信息傳輸時間一般1-3S內），但信息量要求不大。從以上分析可以看出，兩種信息各有其不同的特點，所以傳輸過程不宜用相同傳輸通道。

2.與變電站監控系統的關系

變電站的監控系統主要是針對電廠或者變電站正常運行的監視與控制，系統采集的信息很難滿足事故分析功能；而且，保護與錄波信息具有一定的特殊性，從而導致監控系統不能處理所有的保護與錄波數據。所以保護信息系統應該作為一個獨立的子系統。然而為避免系統重復投資同時縮減系統維護的工作量應將保護故障信息管理系統與監控系統的軟硬件資源進行合理配置，既節省費用又可方便系統擴充與信息共享。

3.通信接口設計

3.1新建綜合自動化變電站。新建110kV及以上綜合自動化變電站應一律選用新型的繼電保護、故障錄波器宇安全自動設備，新型裝置可提供雙RS-485或雙以太網接口（IEC870-5-103規約）。滿足監控系統及故障信息管理系統單獨組網要求。

3.2常規變電站。常規變電站保護設備基本上為老型微機裝置（南瑞LFP系列、四方CSL系列等），通信接口與通信協議完全不一樣，所以首要是解決通訊問題，包含設備的硬件接口形式與通信協議的轉換。將RS—232，RS—485，RS—422通過各廠家保護設備專用保護管理機轉換為統一接口，考慮到RS-485在通信速率與通信距離方面的優勢，宜將其他接口轉換為此種接口。對開關量和信息不上網的裝置，由子站管理機集中搜集和處理送調度端。

3.3數據的規范處理。為便于數據的存儲、傳送與調用，保護與錄波裝置提供的信息需按信息的屬性進行分類，然后形成規范的數據格式。

4.數據共享

同一個網絡內數據共享需要根據不同用戶的不同要求設置不同的信息服務，同時一定要考慮數據的安全性兼具一定的靈活性。為滿足這三點要求可以考慮使用SQL數據庫。針對不同網絡的數據共享，則需要綜合考慮各個部門對站端數據信息的不同需求，在盡量減少投資的情況下提高系統的管理水平。

5.對站端信息的需求分析

站端信息的需求決定了數據采集部分的設計，所以下面先給出站端信息的需求：

5.1信息可用來提高系統的運行管理水平。該系統在對全網保護與錄波裝置的實時監測下可大大減少保護由于異常導致的停運事件，提高設備的可用率。

5.2信息可以為系統事故分析提供科學依據。為保證運行人員可以及時、準確的掌握電網的故障情況，從而提高事故分析的準確性，完整的保護動作與錄波數據信息應可以迅速準確的傳送到調度端。

5.3信息可以作為事故處理的重要依據。當前電力系統的故障信息傳遞多是經由廠站值班人員的觀察匯報實現，信息的實時性與精確性均存在一定問題。特別針對復雜重大事故，全面快速的動作保護信息與錄波數據對于事故處理具有相當重要的意義。綜上所述，完整、精確、實時性高的站端信息是整個系統核心的組成部分，是整個調度與生產水平提高的根基。

6.站端子站與調度主站傳輸方式

（1）通信機房與保護室在同一樓內,距離不超過100米。

（2）通信機房與保護室不在同一樓內或距離超過100米。