Powersystemrelayandfaultrealizingtheequipmentmanagement,therunningstatussurveillance,themovementfix-valuecalibrationtothesecondequipmentsofthepowersystem,andcomprehensiveanalysisabnormalorfaultinformimprovestheoveralllevelofdispacontrol"andrealizestherelayprotectionprofessionalmanagementmodernization,overallascensiongriddispatchingoperatAtpresent,500kVpowergridhasbecomeamaingridinShanDong,andtanewdesignscheme.Thisschemecanrealizedistributedheterogenemaintenance,compatibleautomationsystemtechnologydevelopment,andcanachieveperformanceindicatorsando500kVsubstationhasbeensuccessfullyapplied.ThKeywords:relayprotection,faultinformation,managementsystem,500kVgrid,1.2繼電保護及故障信息系統的現狀及存在問題3第二章繼電保護及故障信息系統結構設計求。62.3繼電保護及故障信息系統的基本構成子站及通信ABD子站子站子站子站子站子站子站子站子站子站C通訊網調度端子系統調度端子系統A(省調/地調/縣調)站1站2廣站3]調度端子系統B廠站1站2廠站3調度端子系統C(省調/地調/縣調)廠站2站1站3調度端子系統調度端子系統A(省調/地調/縣調)站2站3}調度端子系統C(省調/地調/縣調)站1站2廠站2站3調度端子系統B(省調/地調/縣調)站站站廠廠廠2318圖2-3繼電保護及故障信息系統邏輯結構圖(通道中斷時)由于系統涉及面廣、功能復雜、跨地域、跨系統、接入設備種類多、數據和信息復雜，未來出現的保護裝置以及未來的應用、未來的標準變化不可預期，為簡化整個系統的設計，系統必須分層，從而為解決系統的開放性、可擴展性、可維護性問題創造必要條件，如圖2-4所示：層2:數據層層1:通信層層2:數據層層1:通信層檢索圖2-4系統分層結構圖各調度端子系統均按照圖2-4的原則分層實現，同一層的對等實體之間使用協議進行通信，上層實體通過請求下層實體的服務完成通信。1、通信層：通信層使上層應用可以獨立于具體的通信方式和通信協議，使系統適應各種網絡連接方式。2、數據層：數據層采集直連廠站端數據以及獲取調度自動化等其他系統的數據，以服務的方式向應用層提供訪問支持。服務內容包括：檢索服務、資源服應用層應用層數據層通信層表示層會話層傳輸層網絡層鏈路層物理層業備與其它主站(或分站)通信、和進行信息代理傳輸的能 進行，即各主站(分站)負責所管轄變電站信息的通特征。2.3.4兼顧自動化系統的未來發展針對調度中心數據整合及應用集成的發展趨勢，系統構建以數據及模型為核心，系統應用功能的建立基于模型及數據的管理，系統模型統一采用IEC61970—CIM的模型形式，以便于系統被集成到未來控制中心統一的數據平臺上。因此，目前系統信息通信、應用功能應與數據模型管理相對分離。2.4.1主站(分站)構成主站各部分構成如下圖所示：圖2-5主站(分站)構成圖負責與子站的通信，以及對其它主站的信息代理傳輸。2、建模工具部分不僅負責建立有關子站信息的通信模型，也負責建立主站應用功能所依賴的應用模型，甚至不僅僅針對本系統，可以為其它系統建立模型基礎。3、模型數據管理部分負責統一管理系統所使用的模型及數據，為應用功能提供模型數據的訪問支持，并對模型數據的一致性、版本等進行管理。4、應用功能部分為系統應用功能的實現，本次建設目標所要求的應用模塊包括：保護運行監視、故障監視及分析、定值校核三個模塊。子站各構成部分如下圖所示：1、保護通信管理機原創力文檔負責接入站內保護裝置、錄波裝置等，根據配置進行必要的信息處理、信息8.com封裝，向不同的主站傳送站內信息。2、子站配置工具配置。3、子站監視終端根據系統的目標定位，以及系統方案，本系用模型交模型管理/數據交換平臺模型交統模型交統模型交圖2-7繼電保護及故障信息系統與其他系統的集成示意圖2、數據交換平臺2.5系統運行維護模式2.5.2通信信息模型的維護和管理描述，有效的屏蔽了各環節的差異性，包括子站傳統協議向通信信息模型的轉化以及信息語義的自動加載等過程所需要的配置信息。這些模型描述文件根據系統的分布式數據維護目標由各分站(主站)采用工具生成。該模型描述文件的使用如圖2-8所示：子站配置圖2-8通信信息模型圖其中，子站通過配置工具讀取模型文件中本站的信息結構描述，生成子站產品內部數據下載到保護管理機中。該模型描述包括了站內裝置的信息結構的描述、與裝置信息的對應關系描述以及信息向主站轉發方法的描述，因此子站保護管理機的運行將很大程度上取決于該模型描述。2.5.3系統模型的維護和管理建模工具其中，建模工具負責描述和生成本系統需要的各種模型，并輸出各種用于交換的模型描述文件(采用RDF格式，需符合《繼電保護及故障信息系統通信與接口規范》),也負責導入其它主站維護的模型文件，文件的傳遞可以采用任何方式，集成在本系統之中。系統根據模型描述生成數據支持平臺中的模型數據體系(CIM體系),支持平臺對應用的接口采用CIS形式，需符合《繼電保護及故障信息系統通信與接口規范》的規定。對于二次模型，由于在通信信息模型的交換文件中采用了IEC61850的形式，因此系統需要提供模型轉換引擎，將二次模型轉換為通信環節所需要的通信信息模型，二者的一致性由系統維護。由于系統模型涉及的內容眾多，模型的改變將可能導致數據的無效，也可以導致系統應用功能的無效，因此需要統一的模型管理進行模型及數據的一致性管保證模型數據的有效性(例如跨越不同歷史3、域系統中的各種應用可以產生使用的模型(采用標準形式),例如故障分第三章山東電力超高壓公司繼電保護及故障信息系統的開發及應用3.2發展歷程、現狀及整體設計方案序號站名備注說明1長清站2泰山站2008年通過調度數據網接入省調3淄川站2007年通過調度數據網接入省調4萊陽站5棗莊站2007年通過調度數據網接入省調6瑯琊站2007年通過調度數據網接入省調7沂蒙站2007年通過調度數據網接入省調8聊城站2007年通過調度數據網接入省調9棲霞站2008年通過調度數據網接入省調密州站2010年通過調度數據網接入光州站2010年通過調度數據網接入昆崳站2010年通過調度數據網接入濰坊站2008-02通過調度數據網接入公司益都站2008-02通過調度數據網接入公司鄆城站2008-03-05通過調度數據網接入公司汶上站2008-03-05通過調度數據網接入公司嶗山站濱州站濟南站2008年通過調度數據網接入德州站2008年通過調度數據網接入魯中站2008-04通過調度數據網接入日照站2008-05通過調度數據網接入聞韶站2010年通過調度數據網接入陵縣站2010年通過調度數據網接入大澤站2010年通過調度數據網接入壽光站2009年通過調度數據網接入油城站2009年通過調度數據網接入1淄博站廠站端廠站端服務主站系統非61850智能裝置非61850智能裝置子站數據模型61850智能裝置保護生產廠家制作子站下程生作系統圖形M2S描述圖3-3山東電力超高壓公司繼電保護及故障信息系統通信建模信息山東電力超高壓公司繼電保護及故障信息系統采用主站通信免維護、子站分散維護的通信維護方式。主站系統主站系統A(中調)子站4主站系統C(生產調度)子站1子站2子站3子站1子站2子站4子站2主站系統B(生產調度)子站2子站3主動主動圖3-4山東電力超高壓公司繼電保護及故障信息系統通信維護方式圖監控系統服務器安全區i防火墻安全區i防火墻防火墻其他應用其他應用整定計算專業管理通信系統交換數據管理平臺其他應用及其它系統3.3超高壓公司繼電保護及故障信息系統系統特點信息的采集。山東電力超高壓公司500kV變電站故障信息內部以太網220KV小室間隔層設備間隔層設備光纖2、針對變電站側故障信息子站所接入的二次設備類型相對較多，數據來源備類型相對復雜，除了包括220kV及以下電壓等級變電站內的二次設備外，還有其獨有的一些二次設備。例如：行波測距裝3.4硬件平臺3.5軟件系統布式系統模型，對上(主站系統)可以實現裝理服務器向上通信服務界面向上通信服務界面事件處理向下通向下通信服務物理圖3-8圖3-8軟件體系結構3.5.3通信系統與“即插即用”(GeneralObject-orientedSubstaionEvent,G0OSE)和“通用變電站事件模型”屬司d.10kV19線保護裝置通語中斯tncio主型圖恢滴壓壓板akd10kvis城預向壓極fhoso108VIQr1897維刀nd10LVI8SE山長板borkd上變有kso復流吸屬inaka.10aVi6車資amcard.10KV143線接inar10vis1線電溪國mt卻主型真6闡1101并大消mmnk電容動湘結狀態位2003-04-161205:37234嚴量溫信狀態變信2003-04-161202180嚴兼循信狀起支你2003-04-161202180嚴章項信秋態交性2003-04-15.120218嚴通信秋態變化、2003-04-16T話軟態變位2003-04-141205272值狀2003-04-16.12:02630嚴案溫信狀態變位2003-4-核1201580海狀態變稅2003-04-1201580重隨德狀高變稅2003-44-161201330前道信鈦態變位2003-04-161201430意海伯狀態變稅2003-4-161201a80章填能狀君受化2003-04-161201380意臨狀態變2003-04-161201330”嚴信狀毒及位2003-04-j612-01280減結優動交2003-04-612012們林委專位2003-04-61201231墻部狀態發位2003-4-1612011維嚴螺臨狀態變應2003-94-1612:0;is0嚴章高狀上變位bgnlnge后影本體通瓦撕號有載重脂信號言供號壓力放信號動保護裝置方/原地切換拉備數感單個時間標檢定告合高政的蹺海系失動地成言言200女妙knbyranr.20秒Pinc0220.核RuyPataneei320與傷byPanmeter1910f0狀母住AravPaang2正確性E-DBM傲據維護-[admine48]_口×文件(F)更改密碼(C)廠站屬性(P)幫助(H)500k7聊城站用戶管埋規約ID規約分類規約名稱動態庫名描述規約配置圖保護型號配置?錄波器型號配置設備定義歷史庫維護系統運行設置防火墻設置123爭.567保護規約保護規約保護規約保護規約保護規約保護規約保護規約錄波器規約南自94規約南瑞LFP規約深圳南瑞103規約南自網絡103規約南瑞串口103規約四方103規約南自串口103規約WDGL錄波器規約libnr103.solibps1103.國電南自94規約南瑞LFP規約深圳南瑞103國電南自103規約南瑞串口103規約四方103規約so國電南自PSL系列WDCL錄波器規約圖3-15數據維護界面色色*組名(Q):管理員?保護定值召喚區保護時鐘召喚口0保護控制處理中口)錄波器處理x4096Feb22.07:27.1051o文rso絕： rootrootroot2004-05-24.08:42:23護系統運行狀態：前置通訊[停止]數據庫[運行1可實時監控系統主機上的各端口通訊狀態，便于操作員的工作。用戶登呆信息查詞系統管理系統信息網紹信息幫助通訊口收發狀方通訊口名稱CD收發

無數據收發0有數據收發按鍵退出系統運行狀態前置通訊[停止]數據庫[運行]遠程調試時，數據的傳送不使用普通的明碼傳送方式，而是采用1024位加密機制，用于確保數據的安全性。tbinktis.圖3-191024加密認證窗口第四章500kV變電站典型應用站內自動化系以太網或申行線省調中心或路由轉換轉換光國內錄波器國外錄波器國外保護國內保護圖4-1500kV變電站該系統網絡結構示意圖4.2魯中500kV變電站應用實例4.2.1魯中站簡介斷路器接線；220千伏出線7回，主接線為雙母線雙分段接線。網絡交換機工主變及35kV保護室綜合保護室信息管理機以現有的數據網通道為主，同時把電力系統的電話撥號方式做為備用的方式，來實現魯中站子站與相應主站之間的通訊。數據網圖4-3與主站通訊網結構圖子站系統對魯中站的全部保護和錄波器進行管理，因此還需要子站系統將保護的信息通過其轉發端口上發到變電站監控系統。2、小室之間的通訊由于綜合保護室和500kV及主變保護室兩個保護小室到主控樓之間的距離超過100米，需要鋪設光纖，光纖兩端使用光電轉換器連接子站主機所在屏柜的網絡交換機上，再與子站主機進行連接。聯接方式如下：a、安裝子站主機的保護室：子站主機網口——交換機——收發器——(ST-SC)光纖跳線——耦合器——尾纖——光纖光紅尾纖——耦合器—(ST-SC)光纖跳線——收發器——交換機——子站網卡尾纖安裝子站主機的光纖光纖雙紋線雙絞線尾纖盒尾纖盆盒尾纖光纖保護保護保護保護圖4-5以太網接入方式圖2)、串口接口類型的保護連接，這是232通訊接口方式提供的點對點保護進行通訊，而保護使用同一種通訊規約4)、CAN網類型的保護接入使用工業級光電隔離型轉換器，可將CAN通訊轉換成標準的232接口，CAN網類型的保護可以自行組成一個網絡。圖4-7基于CAN的保護組網示意圖5)、錄波器的通訊接入方式錄波器可分為串口通訊型錄波器和網絡通訊型錄波器(根據通訊方式分類),均可與子站進行直接連接，接線示意圖如下：圖4-8錄波器組網示意圖魯中500kV變電站子站系統可通過子站主機前面板顯示器和鍵盤實現人機交互，具有全圖形化的人機界面，可按照線路等多種靈活方式查詢保護及錄波信息，具有如下功能：1、數據采集、處理、存儲和轉發數據采集內容包括：裝置量測、裝置參數、事件報告、錄波數據等幾類，支持多種通信介質和通信規約；數據處理包括格式轉換、選擇過濾、信息分級、裝置巡檢等，其中錄波數據能夠轉換為IEEE-COMTRADE格式；數據信息按重要性分優先級，確保重要信息能同時進行多路數據轉發，支持文件傳送。2、故障錄波管理和分析功能支持自定義公式產生合成量，可參與分析。支持硬對時和軟對時.4、維護功能遠程維護：提供電話撥號接口等，支持遠程維護。具備自檢能力，并能產生自檢報告，上傳調度端。子站系統層次結構圖如下：系系統狀態主通日通信日志查看錄波所有事件白檢信息遙信變位●E保護高警保護動作通信日志錄波瀏覽事件瀏覽數據瀏覽裝置查詢瀏覽瀏覽系統站信志S圖4-10子站系統登陸界面南京南思3中斷 中斷 中斷就中斷圖4-11子站系統通訊狀態界面深填南思test1安安中斷《行《))通信日志設備地址：點名實際值點名實際值裝置信息CPU1.系統高CPU1告CPU1.保護模擬量-CPU1通測組-CPU1:潘信組設備地址：設備地址：量組點名實際值變量組點名實際值 控制子1電流I段電流Ⅱ段電流I段時間 SCPU1.定值組CPU1.定定CPU1.定值組 0CPU1,定值組CPU1.定值組CPUL.定值組CPU.定值組電流III段時間零序Ⅱ段電流零序I段時間重序Ⅱ段時間定值定值鉭定圖4-12子站系統數據瀏覽界面操作選擇圖4-13子站系統事件瀏覽界面錄波列表錄波列表2005-07-11151742676章秒電網故障號02006-07-1115:13:39942毫秒描述計錄波時間界裝置名稱波時間裝置查詢錄波測第錄波測第裝置查詢系統設置占名稱南京南三轉發通道深圳南思轉發通道(4)通信日志√連接2006-10-2417:16:08875毫抄其中斷2006-10-2417:16:03109毫物√連接2005-10-2417:07:14203毫秒其中斷2006-10-2417:07:09531毫秒連接2008-10-2417:01;35593毫秒常中斷2006-10-2416:45:33734毫被其中斷2006-10-2416:26:31000毫抄操作選擇操作選擇內部連接通道設置0數據庫設置通道1輪詢命令超時時間接對時周期百喚喚喚連召君召項目圖4-16查看系統設置第五章總結與展望規約處理程序(動態庫),用以支持任意通信規約與主站系統或者其他電力自動在控”,最終從整體上提升電網調度運行管理水平。但是隨著電網朝著特高壓、遠距離、系統化、信參考文獻[1]林俐等.繼電保護網絡管理系統的開發和設計.華北電力大學，1998.[2]趙自剛.繼電保護運行與故障信息自動化管理系統.電力系統自動化，1999,程技術，2008,10期[6]賈長朱等.基于Web的電力系統繼電保護遠程分布式信息管理系統的開發與理系統的設計與實現.電力系統自動化，2003,17期2002,(04).[10]章啟明.淺談繼電保護信息管理系統[J]上海電力，2002(4):33—35.[11]蔣瑞芬.基于調度數據網和調度集控一體化平臺的繼保信息管理系統硬件體系的設計與建設規劃.廣東輸電與變電技術