YS-3000故障信息处理系统在呼伦贝尔电网的应用

(呼伦贝尔电业局，内蒙古 呼伦贝尔 021000)
摘 要：文章对南京银山YS-3000故障信息处理系统在呼伦贝尔电网中的应用情况进行了介绍。
关键词：继电保护；故障信息；呼伦贝尔电网
中图分类号：TM711(226)  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2008)09—0085—02

近几年来，随着微机型继电保护装置、故障录波器在呼伦贝尔电网的普遍使用，在电网发生故障时，保护和故障录波器均具备了以数据方式向电网调度中心传输故障信息的可能。继电保护及故障信息处理系统的应用，为提高电网安全运行的调度系统信息化、智能化水平，在电网发生故障时为调度提供实时故障信息，有效地快速恢复系统创造了条件。
1 呼伦贝尔电网的概况

呼伦贝尔电网包括岭西电网、岭东电网、根河林业电网、大雁矿区电网。岭东电网由四部分组成，即扎兰屯地区电网、阿荣旗地区电网、莫旗地区电网及鄂伦春大杨树地区电网。目前扎兰屯地区电网并入呼伦贝尔电网运行；阿荣旗、莫旗地区电网分别通过110kV甘阿线(甘南变～那吉屯变)、110kV拉尼线(拉东变～尼尔基变)并入齐富安电网运行；鄂伦春大杨树地区电网与加格达奇电网并网运行。

呼伦贝尔电网所辖220kV线路 6条，线路总长648.69km，220kV变电站7座，220kV主变7台，总容量750MVA；110kV线路41条，线路总长1586.55km，110kV变电站20座，110kV主变28台，变电容量711.7MVA；66kV线路8条，线路总长613.75km，66kV变电站20座，66kV主变24台，总容量48.09MVA；35kV线路24条，线路总长514.396km，35kV变电站18座，35kV主变25台，总容量131.26MVA；综合自动化变电站20座。截至2006年底，呼兴区域电网装机容量597MW，并网发电厂13座，其中用户自备电厂2座,国华新右旗风电场1座，全网冬季最大可调出力487MW，夏季最大可调出力437MW，
2 故障信息处理系统的规划及建设

呼伦贝尔电业局从2004年11月份开始，在经过充分调研及可行性研究的基础上，设计了呼伦贝尔电网继电保护及故障信息处理系统的结构、规模及其实现方式，确定了系统的技术方案，通过招标选用了南京银山YS-3000故障信息系统，并于2005年1月26日建成并投入运行。2005年，该系统在呼伦贝尔电网首先连接了包括一个位于调度端的主站和220kV海东变电站、扎兰屯西郊变电站、牙克石西郊变电站、伊敏一次变，110kV西山变电站共计五个子站的微机型保护和故障录波装置。2006年，接着在110kV胜天池、氯碱变、谢尔塔拉变、牙东郊变，2007年在220kV友好变、呼伦变建设故障信息系统子站，目前，呼伦贝尔电网已实现了运
行11个故障信息系统子站。
3 故障信息处理系统的功能及技术特点
3.1 建设故障信息处理系统的意义

虽然大量的微机保护在呼伦贝尔电网中投入运行，但在配置上还是着重保护功能本身，在数据共享及分析方面考虑较少。对于常规的变电站自动化系统而言，当电网发生故障时，缺乏有效的手段将保护的动作情况及故障信息主动上送到调度中心，调度中心的运行人员通常只能靠现场运行人员的口头汇报进行事故处理，对故障测距、阻抗分析、保护动作统计等均停留在自动化及智能化程度较低的水平。存在具体问题如下：
3.1.1 保护装置运行状态一般以代码形式输出至打印机，难以直观理解。打印结果是一种硬拷贝的形式，不便于对信息进行综合有效分析处理。
3.1.2 每套保护都必须配备打印机，不但使用效率低下，还导致设备的重复使用，也不便于厂站内运行人员对装置进行集中自动化管理。
3.1.3 调度中心与厂站内运行人员联系也不紧密，调度中心的运行人员通常只能依据厂站的现场运行人员的口头汇报进行事故处理。事实证明，由于种种原因，这种汇报的差错率很高，拖延了事故处理时间。
3.1.4 单一的厂站对线路故障时的故障点无法使用双端测距计算，而只能局限于保护装置所提供的单端电气量测距计算，结果往往误差很大。
3.2 故障信息采集处理的目的
3.2.1 实现了厂站内各类装置运行数据的集中管理功能，便于值班人员对各类装置运行状况的监视。
3.2.2 厂站端的故障信息处理系统预留有其他自动化系统的通讯接口，即可独立运行又可与后者协同工作，可以带来系统间的信息共享。
3.2.3 在厂站内将各类继电保护装置、故障录波器进行信息整合，使具有不同接口规约的装置运行数据在厂站端得以统一，又通过自动远传功能使调度中心及时了解和掌握装置的运行状况，充分保障电网的稳定运行。
3.2.4 实现对电网管理的信息标准化工作。由于该系统能采集厂站内各类装置的运行数据，因而具备了将各类装置运行数据标准化的可能。
3.2.5 对线路故障提供完善的故障测距功能。要达到对故障点的精确定位，必须采用故障线路双端数据进行计算，这也正是故障信息处理系统的优势所在。
4 系统功能
4.1 图形功能

主站可显示呼伦贝尔电网地理接线图，通过点击地理接线图中任一变电站可调出该变电站的主接线图及保护、录波装置的配置图，点击任一装置即可调出该装置的历史数据。当系统发生故障，有报告传到中心站时，变电站主接线图中有明显标志自动显示故障报告的存在。图形具有方便的编辑功能，如添加、删除设备等。
4.2 故障信息的及时、准确处理功能

变电站管理机能自动完成对本站所连接的保护和录波装置的正常查询、动作报告和自检报告的自动搜集和分析处理，当分析到有保护跳闸报告时能自动拨号将报告上传至主站，并在管理机上以醒目的方式就地显示，实现了对所有连接装置动作信息的自动管理，提高了故障 处理的自动化水平。

管理屏的GPS装置可以精确地同步各装置的时钟，极大地提高了系统故障分析的准确性，消除了因时钟的影响而造成事故分析不便的隐患。

通过远传系统，中调继电保护各级管理部门在系统发生故障时可以及时、准确取得有关数据而无须赶到现场，缩短了处理故障的时间。

主站后台软件具有完善的分析工具对上传的数据进行分析，如波形分析、矢量计算、谐波分析等。
4.3 保护装置接入和远程申请定值功能

接入本系统的所有装置的动作信息、自检信息及录波数据都记录在数据库中，可以方便地进行不同条件的查询和统计，如按照单位、厂站、线路名、开关号、保护及录波装置型号等，同时，要求该软件具备查询或统计后相应数据的转存、备份、删除等功能。为防止出现系统安全等问题，针对我网实际情况，暂时关闭了该项功能。
4.4 信息共享功能

中心站对变电站端设备的访问不仅通过一台通信主机进行，MIS网上还已被授权的其他终端应能通过该机访问变电站设备。
5 故障信息处理系统的实际使用情况
5.1 系统所连接的保护装置

呼伦贝尔电网继电保护及故障信息处理系统连接了目前使用较多的微机型线路保护、母差保护、故障录波装置及部分变压器保护，针对呼伦贝尔电网的实际情况，还接入了部分开关量信号。
5.1.1 线路保护装置：南瑞RCS-902B型高频保护、南瑞光纤差动RCS-931、北京四方高频CSC-101B、CSC-103B、CSC-161系列、许继光纤差动WXH-803、许继光纤高频WXH-802、国电南自生产的PSL-622、PSL-602系列保护等、深圳南瑞ISA-300系列。
5.1.2 变压器保护装置： 国电南自生产的WBZ-500H、许继生产的WBH-801、北京四方CSC -300系列等。
5.1.3 母差保护：深圳南瑞生产的BP-2B、南京南自WMZ-41B等、成都府河LR2000等。
5.1.4 开关量信号：根据各厂站的需要接入目前无法监测到的信号，如子站中的西山变接入了西海I回、西海II回、西拉线的开关变位等信息。
5.1.5 西山变电站＃１主变的保护(国电南自保护WBZ-500H)虽是近两年的综自版的新产品，但由于西山变为非综自站，所以并未考虑另设通信接口接入故障信息处理系统。我们联系厂家进行软件版本升级，通过西山变＃1、＃2主变共用1台通讯处理机(DPM-543型号)，接入了故障信息远传系统。
5.2 使用效果

呼伦贝尔电网继电保护及故障处理信息系于2005年1月投入试运行以来，220kV扎西郊变、牙西郊变、海东变、伊敏一次变、满洲里变、呼伦变六个220kV站、胜天池、谢尔塔拉变、氯碱变、牙东郊变4个110kV站的保护基本接入故障信息处理系统，110kV西山变接入了1套南瑞母线保护、2条110kV线路保护和2套主变保护，运行期间经历了20多次系统故障，故障报告基本完整，时效性非常好。

继电保护及故障信息处理系统的主要优势在于，系统保护跳闸后，通过此系统能迅速的判断是确有故障，还是保护装置误动。为处理事故，恢复电网的正常运行指明了工作方向。
6 存在的问题及结论

①子站系统不可避免要面对呼伦贝尔电网变电站中大批20世纪90年代初的老保护，这些保护对综合自动化功能考虑较少，能够提供的信息也非常少，如果要对所有这些保护进行通信协议改造，无疑是相当困难的；②某些220kV主变的保护虽是近两年的综自版的新产品，但仅有1个通信接口接入后台，并未考虑另设通信接口接入故障信息处理系统；③软件中对线路故障提供完善的故障测距功能尚在开发过程中，并未真正投入使用；④某些最近几年新上的继电保护装置虽然有通讯接口，但提供的报文非常不稳定，保护装置在系统故障跳闸后，仍然不能上传自己的动作保护；⑤故障信息系统是利用光传输设备提供传输通道，由光传输设备提供标准2M接口，实现由各子站到主站的信息传输。随着子站的陆续增加，通讯机房的光传输系统备用容量面临不足，需进行相应扩容，以满足传输要求；⑥故障信息系统的故障录波图形为示意图，具体时间在图形的刻度上，有时会给故障波形的分析人员造成困扰。

继电保护及故障信息处理系统集中了微机保护、调度自动化、变电站自动化的技术精萃，为调度部门提供了全面的继电保护运行信息及故障信息，实现了继电保护运行、管理的网络化、自动化，标志着呼伦贝尔电网继电保护专业的技术管理水平登上一个新台阶，为电力系统故障的准确分析、及时处理提供了重要的依据和手段。它的建立，为今后继电保护动作行为进行智能化管理、分析和故障仿真奠定了基础，必将为电力系统的安全可靠运行做出贡献，为提高各专业技术管理的自动化水平发挥愈来愈大的作用。

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