电网二次设备远程运维管控系统技术探究
​吴晖
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​吴晖,. 电网二次设备远程运维管控系统技术探究[J]. 电网技术研究,2024.10. DOI:10.12721/ccn.2024.157459.
摘要: 为提高电力调控中心二次设备远程运维管控系统的数据质量,结合二次设备装置的管理及运行要求,建设更智能的电网自动控制系统,运用相对应的保护模式,为电力调度二次设备工作的顺利开展,为各级电力调度控制中心提供可靠的数据支撑和保障,本文件从二次设备远程运维管控系统的数据采集入手,阐述了二次设备远程运维管控系统的结构、组网、系统模块、国网103规约等内容,并结合作者参与的案例展开研究。
关键词: 二次设备;远程运维;规约
DOI:10.12721/ccn.2024.157459
基金资助:

[前言] 随着电力系统向自动化方向的快速发展,电力的运行质量倍受关注,要结合电力二次等相关技术建设具有实用性富有开放性的控制模式,提升二次设备专业运行维护及管理水平,需建设更完善的二次设备远程运维管控系统,为电力运检、调度提供数据及管理支撑。

一、二次设备远程运维管控系统的数据采集

为了二次设备远程运维管控系统的运行,需要通过数据采集模块采集到可靠的数据信息为信息系统提供数据支持。通过信息汇总模块进行集成,后续作为对照依据进行故障处理,可以提升二次设备远程运维管控系统专业水平 【1】

1、一般数据信息

一般数据信息是指二次设备在运行状态情况下的运行数据,主要有电力一次运行数据、二次设备的数据、装置告警数据、电压电流频率等信息。

2、 事故数据信息

事故数据信息有二次设备的动作简报、详细动作故障报告、录波报告等。

3、 静态二次设备数据

为全面了解二次设备远程运维管控系统的运行控制水平,要汇总静态二次设备信息。除此之处还要汇总运维人员的档案信息数据,包括运维人员档案数据、运维记录、定值整定计算相关信息等,将其作为对比分析、对比合理评估的依据。只有完成关联数据的采集和汇总,才能提升二次设备远程运维管控系统的运维水平。【2】

二、二次设备远程运维管控系统的功能与结构

1、整体结构

二次设备远程运维管控系统的结构可分为主站层、通信层、子站层、设备层,如图:

截图1740365932.png(1)主站层。根据电力调控中心的应用要求,实现二次设备数据集中分析、二次设备数据管控等功能,并联合二次设备远程运维管控系统软件完成对数据接口的控制。

(2)通信层。通信层很显然是用来通信的,在这一层将会利用电力数据网,上传和下发数据。

(3)子站层。是二次设备数据采集层,实现设备信息采集、数据存储及分析等。

(4)设备层。位于高压室内,二次设备的设备管理在这一层完成。

2、 系统功能

(1)针对电力调度等级范围完成集中管控工作,能对二次设备按属地进行调度管控。

(2)针对管理要求实现变电站端的数据采集、站端的信息分布等集中管控工作。

三、二次设备远程运维管控系统的组网方式

二次设备远程运维管控系统融合网络技术、计算机技术,搭建综合型数字业务网,可以结合典型技术模式“光纤 +SDH+IP”完成相关控制工作。利用时分复用方式可以提升组网的应用效果,配合自愈处理环节,可以提升数据传输的实效性和数据业务控制的规范性。【3】

在建立电力信息系统组网的体系基础上,二次设备远程运维管控系统能通过 SDH传输设备输送 IP 的模块,努力打造基于电网数据应用管控要求的电力通信传输平台,为了电力系统的网络安全,建立 IP 应用电力业务之间的物理隔离措施,在电力安全二区与电力安全三区之间设置防火墙,满足国网网安部从信息系统的要求,为电网的管控及二次设备业务的安全可靠提供技术支持。【3】

四、二次设备远程运维管控系统的软件模块

针对二次设备远程运维管控系统的要求建立相应的应用信息软件处理相关模块,能极大程度地提高二次设备管控的可行性、时效性。

1、 故障数据管理模块。

大家都知道,二次设备故障信息的录波文件是以图形化的形式展现出来的,目前各大继电保护厂家一般多有自己的录波文件软件供继电保护技术人员分析录波文件时使用,此模块对采集来的录波文件及故障信息的保护事件、告警事件、自检信息等都进行二次设备管控系统数据库,本系统由前置服务器、数据库服务器组成。这些故障信息将入本系统的数据库服务器,同时,还有一台位于安全三区的Web发面服务器用于相关信息的发布与展示。

2、 故障信息分析模块。

仅通过图形化的录波文件的展示是远远不够的,需要设计好故障信息的分析模块,通过系统的自动分析之后,能输出故障信息简报,能让电力调度管理人员和系统运维人员清楚的看到信息:2024-09-13 23:30:12**2N94线故障,C动作相:重合成功 ; 线路总长度:10.83km, PCS931差动保护动作 ;CSC103差动保护动作,故障电流: 2.52A/7.55KA,测距: 6.56KM。

3、二次设备控制模块。建立二次设备远程运维主站直接访问二次设备的应用功能体系,实现远程查询定值数据、修改定值等工作。

五、 二次设备远程运维管控系统的方案实施

1、实施方案

(1)硬件平台的搭建

根据统一规划,应用布局为(省调主站-地调主站-信息子站),便于电力调度相关部门开展工作,维持二次设备故障信息系统应用效能,为电力系统管理提供保障,实现远程运维和管理目标。主要选取的系统是 PCS9798系统、RMS601二次设备监测系统等。

(1)利用电力数据网实现二次设备远程运维管控系统子站和主站间的通信管理、信息交互,根据光电转换设备运行要求,进行主子站间平衡管理。

(2)在变电站主控室中,二次设备与子站利用网线完成通信。根据相关电力技术规范的要求敷设光缆,在光纤技术支持下利用光电转换设备实现数据传输管理。

(3)数据传输

在搭建二次设备远程运维管控系统硬件运行平台基础上,结合61850规约和103 规约完成扩展处理,保证二次设备远程运维管控系统中的子站和主站间建立良性通讯。

2、系统的工厂化

在南瑞继远的工厂车间按公司操作流程进行系统安装、系统调试、系统的集成,在系统安装前要进行服务器等设备和材料的检验,不合格品严禁应用本系统中使用。系统调试作为本系统产品质量的关键工序应设备为质量控制点进行重点把控。系统集成之后即可生成系统,至此就完成的系统的工厂化,然后根据用户需求和合同要求发货到现场。

3、系统功能的亮点

(1)完成对电力系统二次的实时监控。二次设备远程运维管控系统能接入各个子站装置,通过定时自检功能模块进行自检,如果有异常数据能及时发现,并上传至主站。同时,二次设备远程运维管控系统还能实时监控运行状态,整个电网运行的潮流分布参数、功率参数等都在掌握之中,数据应用管理的效率显著提高。

(2)保护定值查询与处理。要想实现远程定值修改,主站端利用已开发的功能模块一发修改定值的报文,子站端收到报文后执行指令,然后子站下发报文给保护装置,保护装置收到指令后完成定值的修改。定值查询亦然。召唤到的定值数据存放到主站数据服务器中,并通通过定值比对模块来进行定值比对。

(3)召唤与分析录波文件。二次设备远程运维管控系统能自动上传信息子站的录波数据,建立了子站和主站的互通模式,完成故障录波波形分析工作。进行分析后建立分析对比应用模型,提升线路故障时故障分析的准确性。【4】

七、结束语

综上所述,二次设备远程运维管控系统的应用对各级电力调控中心来说具有有重要意义,根据国网公司对变电运维的管理要求,利用计算机软件和网络通信优势,搭建自动化智能化的管控系统,整合了数据流程数据内容的管理,发挥二次设备远程运维管控系统的优势,为变电站向更加自动化智能化方面的发展奠定了坚实基础。

参考文献

[1] 王皓,杨建旭,何鸣,等. 基于Web的继电保护故障信息实时发布软件的设计及实现[J]. 电力系统保护与控制,2019,37(11):95-98. 

[2] 袁宇波, 丁俊健, 陆于平. 基于Internet/Intranet的电网继电保护及故障信息管理系统[J]. 电力系统自动化, 2021, 25 (17) : 39-42.

[3] 赵艺杰,叶鑫.继电保护故障信息系统的应用研究[J]. 光源与照明,2022(11):216-218.

[4] 吴晖. 故障信息系统主站的运维技术探究[J]. 电力系统装备,2018(1):36-37.

作者简介:吴晖(1975-  )男,汉族,安徽省绩溪县人,硕士,高级工程师,主要从事电力系统及其自动化技术和项目管理工作。

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