一種繼電保護(hù)信息數(shù)據(jù)采集及上送方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，涉及智能變電站繼電保護(hù)信息傳送與 應(yīng)用方向。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著智能變電站技術(shù)的廣泛推廣應(yīng)用，變電站無(wú)人值守運(yùn)行成為主流的 變電站管理模式，智能變電站技術(shù)在提高了電網(wǎng)自動(dòng)化水平和運(yùn)行可靠性的同時(shí)，有效幫 助了電力運(yùn)行單位降低人力資源和設(shè)備投資，提高了管理效率，從而實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)公司經(jīng)濟(jì) 效益的提升，但同時(shí)也對(duì)電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高的要求。為提升對(duì)電網(wǎng)設(shè)備缺 陷處理的反映速度，保障超大規(guī)模電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在電網(wǎng)調(diào)度部門建設(shè)電力運(yùn)行設(shè) 備在線監(jiān)視系統(tǒng)，是智能電網(wǎng)建設(shè)中非常重要的環(huán)節(jié)，此類系統(tǒng)也是智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支 持系統(tǒng)的必要組成部分。
[0003] 繼電保護(hù)設(shè)備是電網(wǎng)安全防護(hù)的第一道防線，對(duì)保護(hù)電網(wǎng)安全運(yùn)行尤為重要，而 繼電保護(hù)等二次設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行是電網(wǎng)故障時(shí)及時(shí)切除故障、防止故障擴(kuò)大的關(guān)鍵，對(duì)二次 設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)視，全面了解設(shè)備運(yùn)行狀況對(duì)電網(wǎng)安全有重要意義。在電網(wǎng)故障發(fā)生后調(diào) 度人員需綜合開(kāi)關(guān)位置、繼電保護(hù)、故障錄波器等一、二次設(shè)備的信息，判別故障性質(zhì)，給出 調(diào)度決策。但以SCADA/EMS為主體的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，以實(shí)時(shí)收集和處理一次設(shè)備信息 為主，尚未實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備及故障錄波器的運(yùn)行狀況進(jìn)行在線監(jiān)視與信息采集，而現(xiàn) 有采集二次設(shè)備信息的保信系統(tǒng)運(yùn)行可靠性尚無(wú)法滿足調(diào)度對(duì)設(shè)備監(jiān)控的需求。為提升二 次設(shè)備運(yùn)維管理水平，結(jié)合智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)中二次設(shè)備在線監(jiān)視與分析應(yīng)用的 建設(shè)，將繼電保護(hù)設(shè)備及故障錄波器設(shè)備納入到電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控環(huán)節(jié)中，做到在調(diào)度端 對(duì)二次裝置"看得見(jiàn)、摸得著"，對(duì)提高電網(wǎng)安全運(yùn)行的水平和繼電保護(hù)專業(yè)運(yùn)維管理水平 有著極其重要的意義。
[0004]目前，國(guó)內(nèi)各地區(qū)實(shí)現(xiàn)的二次設(shè)備在線監(jiān)視與分析應(yīng)用主要采取的方式為：
[0005] 方式1 :通過(guò)在調(diào)度端建立二次設(shè)備在線監(jiān)視與分析應(yīng)用，采用傳統(tǒng)的IEC103規(guī) 約接入位于各變電站內(nèi)保信子站。實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)數(shù)據(jù)的采集及應(yīng)用。此種聯(lián)網(wǎng)方式優(yōu)點(diǎn)為 系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)單、中間環(huán)節(jié)少、信息傳輸實(shí)時(shí)性高，實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)信息的實(shí)時(shí)采集。此種聯(lián) 網(wǎng)方式是目前主流的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式。
[0006] 方式2 :在調(diào)度端利用前期已經(jīng)建設(shè)投運(yùn)的保信主站系統(tǒng)（其數(shù)據(jù)采集方式是采 用IEC103規(guī)約接入位于各變電站內(nèi)保信子站），從其中轉(zhuǎn)發(fā)繼電保護(hù)數(shù)據(jù)至二次設(shè)備在線 監(jiān)視與分析應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)數(shù)據(jù)的采集和應(yīng)用。
[0007] 以上兩種方式中數(shù)據(jù)采集均依賴于保信子站。由于保信子站設(shè)備更新及后期維護(hù) 不到位等原因，從全國(guó)范圍實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，大部分保信系統(tǒng)存在主子站聯(lián)通率不高、保 護(hù)裝置及故障錄波器與子站通信不暢、故障錄波數(shù)據(jù)難以獲取等一系列問(wèn)題。因此國(guó)內(nèi)各 地區(qū)實(shí)現(xiàn)的二次設(shè)備在線監(jiān)視與分析應(yīng)用運(yùn)行效果不佳。本發(fā)明可有效解決以上問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提出的一種繼電保護(hù)信息數(shù)據(jù)采集及上送方法，其目的是基于應(yīng)用場(chǎng)景的 需求分析，通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的信息的分類，根據(jù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求和全面性要求，定義 數(shù)據(jù)傳送方式，從而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)設(shè)備數(shù)據(jù)傳送穩(wěn)定、信息清晰，在此基礎(chǔ)上針對(duì)不同用戶 實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用功能。既提高了通信的靈活性和可靠性，又極大減少了通信維護(hù)工作，節(jié)省 了系統(tǒng)維護(hù)所需的大量人力物力資源，為二次設(shè)備在線監(jiān)視與分析應(yīng)用實(shí)用化探索出一條 切實(shí)可行的新道路。本發(fā)明采取以下方案。
[0009] -種繼電保護(hù)信息數(shù)據(jù)采集及上送方法，其特征在于，所述處理方法包括下述步 驟：
[0010] 步驟（1)將繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息根據(jù)信號(hào)類型進(jìn)行分類；
[0011] 步驟（2)站內(nèi)繼電保護(hù)設(shè)備和故障錄波器通過(guò)站控層網(wǎng)絡(luò)接入一體化監(jiān)控系統(tǒng) 中，一體化監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控主機(jī)、I區(qū)網(wǎng)關(guān)機(jī)和II區(qū)網(wǎng)關(guān)機(jī)等設(shè)備構(gòu)成；監(jiān)控主機(jī)采集所有 繼電保護(hù)設(shè)備的輸出信息，并將輸出信息中的在線監(jiān)測(cè)信息形成在線監(jiān)測(cè)文件；
[0012] 步驟（3)監(jiān)控主機(jī)將繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息按告警級(jí)別和信號(hào)類型向電網(wǎng)調(diào)度 端采用信號(hào)點(diǎn)傳輸、告警直傳、文件傳輸三種方式傳送；將故障錄波器的文件數(shù)據(jù)通過(guò)文件 傳輸?shù)姆绞絺魉徒o電網(wǎng)調(diào)度端；
[0013] 步驟（4)電網(wǎng)調(diào)度端實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息在調(diào)度端的綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)安全 I區(qū)采集的繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息和安全I(xiàn)I區(qū)采集的故障錄波器數(shù)據(jù)的雙向互通，基于調(diào) 度端不同專業(yè)的使用人員，提供不同的繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息展示方式及內(nèi)容。
[0014] 進(jìn)一步地，在所述步驟（1)中：
[0015] 繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息包括動(dòng)作、告警、狀態(tài)變位、在線監(jiān)測(cè)信息、中間節(jié)點(diǎn)信息、 記錄文件；根據(jù)信號(hào)類型，將動(dòng)作、告警、狀態(tài)變位三類信息歸為保護(hù)實(shí)時(shí)信息，供調(diào)度員、 監(jiān)控員使用，將在線監(jiān)測(cè)信息、中間節(jié)點(diǎn)信息、記錄文件歸為保護(hù)專業(yè)使用信息，供保護(hù)專 業(yè)人員使用。
[0016] 根據(jù)Q/GDW11021-2013《變電站調(diào)控?cái)?shù)據(jù)交換規(guī)范》中調(diào)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分類，將動(dòng) 作類信息的告警等級(jí)定義為1類，告警類信息的告警等級(jí)定義為2類，狀態(tài)變位類信息的告 警等級(jí)定義為4類或5類。根據(jù)繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息中具體信息，將繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn) 行狀態(tài)劃分為"正常運(yùn)行"、"功能閉鎖"、"異常"、"檢修"四大類，當(dāng)有影響繼電保護(hù)功能的 告警信息輸出時(shí)，繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)為"功能閉鎖"態(tài)；當(dāng)有不影響繼電保護(hù)功能的告警信 息輸出時(shí)，繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)為"異常"態(tài)；無(wú)告警信號(hào)且檢修壓板投入后，繼電保護(hù)設(shè)備狀 態(tài)為"檢修"態(tài)；無(wú)告警信息和檢修壓板投入信息，則繼電保護(hù)設(shè)備為"正常運(yùn)行"態(tài)。
[0017] 通過(guò)在繼電保護(hù)設(shè)備的設(shè)備能力描述文件中擴(kuò)展定義面板信號(hào)燈數(shù)據(jù)，將繼電保 護(hù)面板信號(hào)燈信號(hào)分類歸入到繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息中狀態(tài)變位類；
[0018] 將繼電保護(hù)設(shè)備的"正常運(yùn)行"、"功能閉鎖"、"異常"、"檢修"四種狀態(tài)信息以及繼 電保護(hù)面板信號(hào)燈信號(hào)歸入到繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息中的狀態(tài)變位類信息。
[0019] 在所述步驟（2)中，由一體化監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控主機(jī)將采集到的繼電保護(hù)設(shè)備在 線監(jiān)測(cè)信息寫入在線監(jiān)測(cè)文件，文件內(nèi)容可自描述識(shí)別，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)信息的分層處理，其 余的繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息不做特別處理。
[0020] 在所述步驟（3)中，一體化監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控主機(jī)通過(guò)I區(qū)網(wǎng)關(guān)機(jī)將繼電保護(hù)設(shè)備 輸出信息通過(guò)安全I(xiàn)區(qū)上傳給調(diào)度端，通過(guò)II區(qū)網(wǎng)關(guān)機(jī)將故障錄波器的錄波信息通過(guò)安全I(xiàn)I區(qū)上傳給調(diào)度端；安全I(xiàn)區(qū)是電力實(shí)時(shí)控制區(qū)，繼電保護(hù)設(shè)備位于安全I(xiàn)區(qū)；安全I(xiàn)I區(qū) 是非控制區(qū)，故障錄波器位于安全I(xiàn)I區(qū)；一體化監(jiān)控系統(tǒng)在廠站端跨安全區(qū)部署，二次設(shè) 備在線監(jiān)視與分析系統(tǒng)在調(diào)度端跨安全區(qū)部署。在安全I(xiàn)區(qū)，監(jiān)控主機(jī)將部分重要?jiǎng)幼?、?警類信息通過(guò)信號(hào)點(diǎn)方式傳送，將所有動(dòng)作、告警、狀態(tài)變位信息通過(guò)告警直傳方式傳送， 將在線監(jiān)測(cè)信息、中間節(jié)點(diǎn)信息、記錄文件通過(guò)文件方式傳送；在安全I(xiàn)I區(qū)，將故障錄波器 錄波文件數(shù)據(jù)通過(guò)文件傳輸?shù)姆绞絺魉徒o調(diào)度端。其具體方式包括：
[0021] -體化監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控主機(jī)直接采集保護(hù)實(shí)時(shí)信息，按"重要單列、次要?dú)w并" 的原則對(duì)步驟（2)中采集到的動(dòng)作類、告警類信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化合并，將動(dòng)作類中的繼電保護(hù) 出口信號(hào)、告警類中的影響繼電保護(hù)功能的告警信號(hào)單列，其余動(dòng)作和告警信號(hào)合并輸出， 采用IEC60870-5-104通信規(guī)約傳送給調(diào)度端安全I(xiàn)區(qū)；
[0022] 一體化監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控主機(jī)通過(guò)安全I(xiàn)區(qū)網(wǎng)關(guān)機(jī)將全部保護(hù)實(shí)時(shí)信號(hào)以告警直 傳方式傳送給調(diào)度端安全I(xiàn)區(qū)，通信規(guī)約采用DL/T476 ;
[0023] 一體化監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控主機(jī)將步驟（2)中形成的在線監(jiān)測(cè)文件通過(guò)I區(qū)網(wǎng)關(guān)機(jī)傳 送給調(diào)度端安全I(xiàn)區(qū)，通信規(guī)約采用Q/GDW11068-2014《電力系統(tǒng)通用實(shí)時(shí)通信服務(wù)協(xié)議》；
[0024] 一體化監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控主機(jī)通過(guò)安全I(xiàn)I區(qū)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)將故障錄波器文件數(shù)據(jù)傳 送給調(diào)度端安全Π區(qū)，通信規(guī)約采用Q/GDW11068-2014《電力系統(tǒng)通用實(shí)時(shí)通信服務(wù)協(xié) 議》。
[0025]在所述步驟（4)中，電網(wǎng)調(diào)度端實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息在調(diào)度端的綜合應(yīng) 用。其具體方式為通過(guò)電力系統(tǒng)跨區(qū)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)安全I(xiàn)區(qū)采集的繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息和 安全I(xiàn)I區(qū)采集的故障錄波器數(shù)據(jù)的雙向互通，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備在線監(jiān)視與分析 系統(tǒng)，基于調(diào)度端不同專業(yè)的使用人員，提供不同的繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息展示方式及內(nèi) 容，其重點(diǎn)展示內(nèi)容包括繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備面板燈信號(hào)、動(dòng)作、告警、在線監(jiān)測(cè)信 息、中間節(jié)點(diǎn)信息以及記錄文件等。
[0026]現(xiàn)對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
[0027]本發(fā)明解決了長(zhǎng)期以來(lái)繼電保護(hù)設(shè)備信息傳送不穩(wěn)定、信息識(shí)別僅能由專業(yè)人員 完成的問(wèn)題，避免了因大量冗余數(shù)據(jù)造成的調(diào)度端信息"淹沒(méi)"等問(wèn)題，為繼電保護(hù)設(shè)備數(shù) 據(jù)的實(shí)用化使用探索出一條切實(shí)可行的新道路。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是本發(fā)明的繼電保護(hù)信息數(shù)據(jù)采集及上送方法流程圖；
[0029] 圖2是繼電保護(hù)信息分類示意圖；
[0030] 圖3是廠站端一體化監(jiān)控示意圖；
[0031] 圖4是繼電保護(hù)信息傳送圖；
[0032] 圖5是調(diào)度主站{目息流圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0034] 結(jié)合附圖1，本發(fā)明提供一種繼電保護(hù)信息數(shù)據(jù)采集及上送方法，包括：對(duì)智能變 電站繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息進(jìn)行梳理分類，按不同類型數(shù)據(jù)分層處理，以不同的方式進(jìn)行 數(shù)據(jù)傳送，在調(diào)度端統(tǒng)一對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息和故障錄波器信息進(jìn)行綜合處理。本申 請(qǐng)公開(kāi)的繼電保護(hù)信息數(shù)據(jù)采集及上送方法包括以下步驟：
[0035] 步驟1 :將繼電保護(hù)設(shè)備輸出信息根據(jù)信號(hào)類型進(jìn)行分類；
[0036] 結(jié)合附圖2,針對(duì)傳統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備輸