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1、汉中电网故障诊断系统设计摘要:本文采用了以下方法实现二次设备的故障诊断,利用故障保护信息和开关变位信息,进行故障范围和保护动作行为的初步诊断;其次利用故障录波主站分析数据,确定系统故障的位置和特点;最后进行综合分析推理,判断保护的动作行为。本方法克服了传统故障系统的单相推理,信息冗余度低、容错能力差的问题,其实时性、灵活性、可扩展性大大提高。 关键词:数字式保护状态监控故障录波器故障信息故障诊断 :TM711:A:1007-9416(2011)01-0103-01 引言 本文试图根据汉中电X事故分析、处理的应用要求,故障诊断系统在调度自动化系统中的
2、作用地位,该系统的目前实际实施状况等方面,分析数字式保护和故障录波器的相关特点,了解故障诊断系统对于信息的要求,以及相关的通信规约,了解故障分析常用的分析方法和故障信息处理流程,分析故障诊断系统设计的原则,主站和子站的结构和功能。 1、汉中电X二次设备故障信息系统现状 汉中电X自动化系统存在如下几方面的问题:(1)调度自动化主站由于其功能和目的是服务于电X运行监控,实现二次设备远程监控功能较难,造成了综合自动化子站信息资源浪费。(2)我局待建和正在建设的全是综合自动化变电站,如何有效利用资源是我们将来面临的问题。(3)集控系统设计标准是接入九~十二个子
3、站,现已超过设计容量。对集控系统运行有一定的影响。(4)当电X发生联X故障时,集控系统会发生“数据风暴”,致使监控人员在大量的信息同时到达时,难于做出正确判断,影响系统恢复供电的速度。 2、系统方案的构成 根据供电局自动化系统通信X络的现状,结合本系统的技术要求,设计系统机构功能可分三层。 子站层:子站通信前置机和站内二次设备,其功能是把数字化的模拟量、开关量、保护报文、定值、采样值和软压板,上送监控站。 X络层:主战与子站的通信X络,其功能上传子站信息,下达控制命令。 主站层:即主站监控系统,其功能通过数据汇总、处理,实现人机对话,完成系统运
4、 监控以及故障诊断功能。 (1)技术指标:主站与子站采用统一的通信方式、通信协议、规约和数据格式,通信信息的内容、代号、标准术语等。(2)通信方式:通道上支持X络(光纤、细缆、粗缆、双绞线)、载波、微波等多种通讯接入方式。支持全国双工方式通讯,传输速率300、600、1200、2400、9600bps可选;支持X络交换机。(3)通信规约:支持各种类型通讯规约与RTU通讯(包括IEC870-5-101、103、104、CDT、DISA等),支持X络路由和交换机方式,在TCP/IP协议基础上支持各种通信规约。 3、主站的结构和功能 故障信息系统的效用主要
5、在于主站应用功能的实现,其主要功能由若干个子系统组成,基本由主站数据库、图形管理、运行监视、故障分析、统计分析、X络管理等,同时涉及故障信息数据挖掘以及故障分析专家系统等应用功能。整个系统分为用户层、应用层和数据层。 (1)用户层:本层负责人机交互,接受用户输入,返回处理结果,统一调度其他模块。(2)应用层:本层包含了大量的分析、处理组件。故障分析相关的各种算法、逻辑等都集中在本层实现。(3)数据层:本层封装了对底层数据库的存取操作。 4、子站的结构和功能 子站系统建设应独立于监控系统,同时,随着系统功能的完善和稳定运行,子站应逐步取代所有数字式保护
6、的管理机或类似信息汇集装置/系统。子站系统是变电站自动化系统的功能补充,它必须具备较强的信息采集、存储、处理、传输等功能。 5、监控主站设计方案 由于原集控系统MODEM板可以接入48个子站(汉中供电局共有110kV变电站44座),主站X络是100Mbps以太X,可以借用原来集控系统软硬件,把原集控系统的保护管理功能已入本系统,实现无人站保护监控,把新子站也接入集控站实现新系统接入,最终形成保护监控系统。保护监控系统生成具体方法如下:把原集控系统所有的功能模块(前置机、SCADA服务器等)安装在一台计算机上,本计算机只要接入通信服务器(CHASE),系
7、统就能运行,修改原集控系统的软件功能,根据保护监控系统需要,舍去集控系统中的遥控、遥调功能,精简遥信、遥测数据,强化保护信处理,生成继电保护工程师站功能模块。本方案的优点:系统生成简单、维护方便,原接入集控系统的16个子站。仅需要把相关数据库导入本系统即可。 6、结语 本设计方案围绕提高二次设备运行、管理能力出发,充分考虑汉中电X自动化系统的现状和存在的问题。利用原集控系统构架,实现二次设备状态监控,故障诊断和自动化系统数据的共享。故障诊断方法采用全新的设计理念,表现了很强的分析能力,经过分析,可以得出以下结论: 本系统是在原集控系统构架的基础上,经
8、过系统升级,改造,实现了二次设备状态监
