專利名稱：電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障分析系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，運(yùn)行方式越來越復(fù)雜，繼電保護(hù)的運(yùn)行及動作情況對 系統(tǒng)安全的影響也隨之增加。另一方面隨著繼電保護(hù)裝置數(shù)字化程度的提高，在電網(wǎng)運(yùn)行 及發(fā)生故障時(shí)保護(hù)信息的傳輸量大大增加，由此而帶來的電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行人員及保護(hù)專業(yè)人 員所需關(guān)注處理的信息量也成倍增長，客觀上增加了電網(wǎng)運(yùn)行人員判斷事故性質(zhì)、處理事 故的難度；恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行所需要的時(shí)間加長。對于電網(wǎng)調(diào)度而言，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障尤 其是較大范圍內(nèi)的故障時(shí)，電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行人員對系統(tǒng)故障的處理過程和系統(tǒng)恢復(fù)的過程將 在相當(dāng)大的程度上取決于當(dāng)時(shí)所掌握電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、系統(tǒng)電壓和頻率及系統(tǒng)的潮流分布 情況、開關(guān)的動作情況及保護(hù)裝置的動作行為等信息的判斷和分析。因此，在電網(wǎng)發(fā)生事故 時(shí)，有效地及時(shí)的掌握故障的信息，是進(jìn)行事故判斷、處理和恢復(fù)系統(tǒng)的重要技術(shù)難題，這 一技術(shù)難題迄今未能得到很好的解決。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種電網(wǎng)繼電保護(hù)及 故障分析系統(tǒng)，以便在電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)有效地及時(shí)掌握故障的信息，從而進(jìn)行事故判斷、處 理和恢復(fù)。本實(shí)用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案。本實(shí)用新型電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由子站系統(tǒng)、分站系統(tǒng)和 主站系統(tǒng)構(gòu)成信息網(wǎng)絡(luò)；其中所述子站系統(tǒng)位于變電站內(nèi)，各子站系統(tǒng)通過以太網(wǎng)、SDH數(shù)字網(wǎng)或?qū)＞€以及載波 的方式連接到分站系統(tǒng)，同一個(gè)子站系統(tǒng)可以連接到多個(gè)級別的分站系統(tǒng)；所述主站系統(tǒng)位于調(diào)度中心，各分站系統(tǒng)通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與主站系統(tǒng)相連 接；所述主站系統(tǒng)、分站系統(tǒng)和各子站系統(tǒng)呈輻射狀分布，系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò) 匯集在主站系統(tǒng)，各分站系統(tǒng)可直接獲得所有子站系統(tǒng)數(shù)據(jù)，也可通過主站系統(tǒng)獲得與其 關(guān)聯(lián)的非直連的子站系統(tǒng)數(shù)據(jù)；所述信息網(wǎng)絡(luò)通過變電站中各智能裝置傳送的信息監(jiān)視電網(wǎng)運(yùn)行狀況，并通過獲 取的信息分析電網(wǎng)故障以及提供繼電保護(hù)。本實(shí)用新型電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于所述主站系統(tǒng)通過對各子站系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)配置，自動召喚子站系統(tǒng)將各種配置文 件生成模型描述文件。在所述主站系統(tǒng)與子站系統(tǒng)之間配置多個(gè)前置機(jī)，對任一變電站的通信通道可以 在相同或不同的前置機(jī)上形成雙重備份，系統(tǒng)可以自動調(diào)整和切換通信通道。[0013]在所述信息網(wǎng)絡(luò)中，采用IEC61850通信體系統(tǒng)作為系統(tǒng)間信息交換體系。在所述系統(tǒng)中建立IEC61970模型體系。所述變電站中各智能裝置包括有微機(jī)保護(hù)裝置、故障錄波裝置。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在1、本實(shí)用新型中主站系統(tǒng)只需要對子站通道的參數(shù)進(jìn)行配置，即可自動的召喚子 站各種配置文件生成模型描述文件，例如S⑶描述、I⑶描述、ITB描述、M2I描述，甚至SVG 圖形，通過這些描述文件自動的生成主站通信信息模型，從而與子站系統(tǒng)或分站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 自動的通信，達(dá)到主站的免維護(hù)。由于調(diào)度分級和設(shè)備管轄的因素，這就在很大程度上簡化 和規(guī)范了主站的維護(hù)和管理工作，有利于系統(tǒng)建設(shè)的分布實(shí)施。2、為了統(tǒng)一變電站從子站到主站的信息傳輸過程，屏蔽不同協(xié)議棧的差異性，本 實(shí)用新型系統(tǒng)可以引入最新的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61850，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)保護(hù)裝置的接入、信息轉(zhuǎn)換、信 息的映射，使IEC61850成為本系統(tǒng)間信息交換的主要技術(shù)體系。3、本實(shí)用新型可以通過引入IEC61970模型體系，使系統(tǒng)不僅僅著眼在目前對變 電站二次信息的接入，更可以考慮未來應(yīng)用以及向其它系統(tǒng)的融合和延伸，以統(tǒng)一的一次、 二次模型支持應(yīng)用的發(fā)展、建立更為復(fù)雜的應(yīng)用功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用接口的標(biāo)準(zhǔn)化，支持規(guī) 范化的應(yīng)用集成。4、本實(shí)用新型在具體實(shí)施中的建模工具可基于IEC61970-CIM，SVG等標(biāo)準(zhǔn)，以支 持一、二次一體化建模，融合以往圖形建模的優(yōu)勢，面向主站系統(tǒng)的一、二次CIM模型進(jìn)行 模型和圖形的支持。不僅具有圖模一體化的顯示和編輯手段，而且充分應(yīng)用了系統(tǒng)平臺針 對CIM模型的編輯組件，以可定制的樹型、超文本、圖形等方式從不同側(cè)面展示和編輯模型 對象及其關(guān)系。5、本實(shí)用新型系統(tǒng)支持平臺采用了 IEC61850、IEC61970、XML、SVG等標(biāo)準(zhǔn)，不僅數(shù) 據(jù)服務(wù)采用標(biāo)準(zhǔn)化的CIM，而且平臺對應(yīng)用組件提供了強(qiáng)大的支持，例如圖形顯示、對象檢 索、計(jì)算分析等，完整的支持了系統(tǒng)應(yīng)用功能的集成和二次開發(fā)。由于系統(tǒng)平臺支持不僅涉 及到二次信息，也完整的包含了一次信息模型，因此也在一定程度上促進(jìn)了調(diào)度中心的數(shù) 據(jù)共享和應(yīng)用集成。

圖1為本實(shí)用新型中各標(biāo)準(zhǔn)在平臺中作用示意圖。圖2為本實(shí)用新型系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。以下通過具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2，本實(shí)施例中由各子站系統(tǒng)、分站系統(tǒng)和主站系統(tǒng)構(gòu)成信息網(wǎng)絡(luò)；其 中子站系統(tǒng)位于變電站內(nèi)，各子站系統(tǒng)通過以太網(wǎng)、SDH數(shù)字網(wǎng)或?qū)＞€以及載波的方 式連接到分站系統(tǒng)，同一個(gè)子站系統(tǒng)可以連接到多個(gè)級別的分站系統(tǒng)；主站系統(tǒng)位于調(diào)度 中心，各分站系統(tǒng)通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與主站系統(tǒng)相連接；主站系統(tǒng)、分站系統(tǒng)和各子站 系統(tǒng)呈輻射狀分布，系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)匯集在主站系統(tǒng)，各分站系統(tǒng)可直接獲得所有子站系統(tǒng)數(shù)據(jù)，也可通過主站系統(tǒng)獲得與其關(guān)聯(lián)的非直連的子站系統(tǒng)數(shù)據(jù)；信息網(wǎng)絡(luò)通 過變電站中各智能裝置傳送的信息監(jiān)視電網(wǎng)運(yùn)行狀況，并通過獲取的信息分析電網(wǎng)故障以 及提供繼電保護(hù)。具體實(shí)施中，相應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)置包括1、引入IEC61850通信體系為了統(tǒng)一變電站到子站到主站的信息傳輸過程，屏蔽不同協(xié)議棧的差異性，系統(tǒng) 引入國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61850，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)保護(hù)裝置的接入、信息轉(zhuǎn)換、信息的映射，使IEC61850成 為本系統(tǒng)間信息交換的主要技術(shù)體系。2、引入IEC61970模型體系系統(tǒng)并沒有僅僅著眼于目前對變電站二次信息的接入，而是考慮到未來的應(yīng)用， 以及系統(tǒng)向其它系統(tǒng)的融合和延伸，為了以統(tǒng)一的一次、二次模型支持應(yīng)用的發(fā)展，建立復(fù) 雜的應(yīng)用功能；另一方面，也為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用接口的標(biāo)準(zhǔn)化，支持規(guī)范化的應(yīng)用集成，在 本系統(tǒng)中引入IEC61970-CIM的模型體系。3、支持一、二次一體化模型的建模工具系統(tǒng)的建模工具基于IEC61970-CIM，SVG等標(biāo)準(zhǔn)，支持一、二次一體化建模，并且 融合了以往圖形建模的優(yōu)勢，面向主站系統(tǒng)的一、二次CIM模型進(jìn)行模型和圖形的支持。不 僅具有圖模一體化的顯示和編輯手段，而且充分應(yīng)用了系統(tǒng)平臺針對CIM模型的編輯組 件，以可定制的樹型、超文本、圖形等方式從不同側(cè)面展示和編輯模型對象及其關(guān)系。4、解決傳統(tǒng)保護(hù)接入系統(tǒng)的過渡方法系統(tǒng)采用若干描述文件達(dá)到保護(hù)接入系統(tǒng)的規(guī)范化，包括標(biāo)準(zhǔn)的ICD描述(保護(hù) 裝置信息模型)、ITB描述(保護(hù)裝置信息點(diǎn)表)、M2I描述(信息電于信息語義的對應(yīng)) 等。由于這些規(guī)范化的描述都是依據(jù)IEC61850體系的，因此這種實(shí)現(xiàn)規(guī)范化的方法事實(shí) 上代表了由傳統(tǒng)保護(hù)裝置向IEC61850通信體系過渡的一種可行方案，所實(shí)現(xiàn)的是對傳統(tǒng) 保護(hù)裝置信息的一種面向IEC61850信息模型的封裝和映射。5、支持主站免維護(hù)的分布式管理和維護(hù)機(jī)制系統(tǒng)為子站對主站接入的免維護(hù)是本系統(tǒng)的一大突出特色，主站只需要對子站通 道的參數(shù)進(jìn)行配置，即可自動的召喚子站各種配置文件生成模型描述文件，例如SCD描述、 I⑶描述、ITB描述、M2I描述，甚至SVG圖形，通過這些描述文件自動的生成主站通信信息 模型，從而與子站(分站)實(shí)現(xiàn)自動的通信，達(dá)到主站的免維護(hù)。由于調(diào)度分級和設(shè)備管轄 的因素，這就在很大程度上簡化和規(guī)范了主站的維護(hù)和管理工作，有利于系統(tǒng)建設(shè)的分布 實(shí)施。6、具有國際標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)支持及集成平臺系統(tǒng)支持平臺采用了 IEC61850、IEC61970、XML、SVG等標(biāo)準(zhǔn)，不僅數(shù)據(jù)服務(wù)采用 標(biāo)準(zhǔn)化的CIM，而且平臺對應(yīng)用組件提供了強(qiáng)大的支持，例如圖形顯示、對象檢索、計(jì)算分析 等，完整的支持了系統(tǒng)應(yīng)用功能的集成和二次開發(fā)。由于系統(tǒng)平臺支持不僅涉及到二次信 息，也完整的包含了一次信息模型，因此也在一定程度上促進(jìn)了調(diào)度中心的數(shù)據(jù)共享和應(yīng) 用集成。7、可定制的電氣量生成和顯示技術(shù)在系統(tǒng)的支持平臺中，為了應(yīng)用對錄波數(shù)據(jù)的分析、計(jì)算和顯示，提供一種計(jì)算模板定制的方式。定制的過程是以錄波基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行再計(jì)算，形成新的電 氣量的過程，包括了常用的時(shí)域和頻域運(yùn)算。并且系統(tǒng)支持平臺還提供了針對波型數(shù)據(jù)的 通用顯示方法，可由應(yīng)用程序進(jìn)行自由的組合。8、基于一二次模型關(guān)系的網(wǎng)故障診斷方法為了對應(yīng)用提供電網(wǎng)故障診斷方法的支持，系統(tǒng)支持平臺包含可以不斷擴(kuò)展的診 斷計(jì)算組件。由于系統(tǒng)具有完整的電網(wǎng)一次模型和二次模型，并且建立了一、二次關(guān)系模 型，因此可以支持較為先進(jìn)的電網(wǎng)故障診斷方法。9、電網(wǎng)故障的信息自動綜合技術(shù)為了提高系統(tǒng)對故障管理的效率，系統(tǒng)提供故障信息自動綜合的技術(shù)，可以將原 本分離的各種信息，例如保護(hù)出口信息，開關(guān)跳間信息、錄波啟動信息等，基于本系統(tǒng)所建 立的數(shù)據(jù)模型，進(jìn)行智能的邏輯分析，將相關(guān)的信息匯總成組，給出簡單報(bào)告，方便運(yùn)行人 員的識別和進(jìn)一步的分析和管理。10、多通道、多前置的通道備份和負(fù)載均衡技術(shù)本系統(tǒng)面對調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展，充分利用了調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的優(yōu)勢，在主站系統(tǒng) 與子站系統(tǒng)的通信可靠性上采用了多通道、多前置、前置負(fù)載均衡、通道任意組合備份等多 種技術(shù)。即配置多個(gè)前置機(jī)，對任一變電站的通信通道可以在相同或不同的前置機(jī)上形成 雙重備份，系統(tǒng)可以根據(jù)負(fù)載、通信狀況等，自動的調(diào)整和切換通信通道。
權(quán)利要求一種電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障分析系統(tǒng)，其特征是由子站系統(tǒng)、分站系統(tǒng)和主站系統(tǒng)構(gòu)成信息網(wǎng)絡(luò)；其中所述子站系統(tǒng)位于變電站內(nèi)，各子站系統(tǒng)通過以太網(wǎng)、SDH數(shù)字網(wǎng)或?qū)＞€以及載波的方式連接到分站系統(tǒng)，同一個(gè)子站系統(tǒng)可以連接到多個(gè)級別的分站系統(tǒng)；所述主站系統(tǒng)位于調(diào)度中心，各分站系統(tǒng)通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與主站系統(tǒng)相連接；所述主站系統(tǒng)、分站系統(tǒng)和各子站系統(tǒng)呈輻射狀分布，系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)匯集在主站系統(tǒng)，各分站系統(tǒng)可直接獲得所有子站系統(tǒng)數(shù)據(jù)，也可通過主站系統(tǒng)獲得與其關(guān)聯(lián)的非直連的子站系統(tǒng)數(shù)據(jù)；所述信息網(wǎng)絡(luò)通過變電站中各智能裝置傳送的信息監(jiān)視電網(wǎng)運(yùn)行狀況，并通過獲取的信息分析電網(wǎng)故障以及提供繼電保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障分析系統(tǒng)，其特征是所述主站系統(tǒng)通過 對各子站系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)配置，自動召喚子站系統(tǒng)將各種配置文件生成模型描述文件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障分析系統(tǒng)，其特征是在所述主站系統(tǒng)與 子站系統(tǒng)之間配置多個(gè)前置機(jī)，對任一變電站的通信通道可以在相同或不同的前置機(jī)上形 成雙重備份，系統(tǒng)可以自動調(diào)整和切換通信通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障分析系統(tǒng)，其特征是在所述信息網(wǎng)絡(luò) 中，采用IEC61850通信體系統(tǒng)作為系統(tǒng)間信息交換體系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障分析系統(tǒng)，其特征是在所述系統(tǒng)中建立 IEC61970模型體系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障分析系統(tǒng)，其特征是所述變電站中各智 能裝置包括有微機(jī)保護(hù)裝置、故障錄波裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障分析系統(tǒng)，其特征是由子站系統(tǒng)、分站系統(tǒng)和主站系統(tǒng)構(gòu)成信息網(wǎng)絡(luò)；子站系統(tǒng)位于變電站內(nèi)，各子站系統(tǒng)通過以太網(wǎng)、SDH數(shù)字網(wǎng)或?qū)＞€以及載波的方式連接到分站系統(tǒng)，同一個(gè)子站系統(tǒng)可以連接到多個(gè)級別的分站系統(tǒng)；主站系統(tǒng)位于調(diào)度中心，各分站系統(tǒng)通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與主站系統(tǒng)相連接；信息網(wǎng)絡(luò)通過變電站中各智能裝置傳送的信息監(jiān)視電網(wǎng)運(yùn)行狀況，并通過獲取的信息分析電網(wǎng)故障以及提供繼電保護(hù)。本實(shí)用新型是繼電保護(hù)運(yùn)行和管理的支持系統(tǒng)，也是電網(wǎng)故障時(shí)的信息支持、輔助分析和決策系統(tǒng)。
文檔編號H02H7/28GK201682276SQ201020189310
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者傅浩, 張謝, 汪曉彤, 趙長明, 高浩宇 申請人:安徽省電力公司合肥供電公司