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技術(shù)文章

500 kV線路保護(hù)信息系統(tǒng)問(wèn)題分析

點(diǎn)擊次數(shù)：886 發(fā)布時(shí)間：2010-3-2

隨著微機(jī)繼電保護(hù)裝置的廣泛應(yīng)用和變電站綜合自動(dòng)化水平的不斷提高，繼電保護(hù)信息綜合處理、遠(yuǎn)方監(jiān)視以及遠(yuǎn)方修改定值等功能已經(jīng)變得切實(shí)可行。肥西500 kV變電所線路保護(hù)信息處理系統(tǒng)的應(yīng)用，就是在超高壓電網(wǎng)中這方面工作的嘗試。
　　肥西變500 kV線路保護(hù)采用進(jìn)口微機(jī)保護(hù)和集成電路保護(hù)構(gòu)成兩套*獨(dú)立的主保護(hù)，同時(shí)配置一套國(guó)產(chǎn)LFP-901保護(hù)作為后備保護(hù)。進(jìn)口微機(jī)保護(hù)分別系美國(guó)SEL公司的SEL-321和GE公司的DLP兩種保護(hù)裝置。SEL保護(hù)帶有三個(gè)獨(dú)立的RS-232串行口與其他數(shù)字設(shè)備通信，DLP裝置也提供了通信接口。SEL公司的信息處理系統(tǒng)可以與本公司的產(chǎn)品組網(wǎng)，也可與DLP裝置或LFP-900保護(hù)通信，收集的有關(guān)信息經(jīng)過(guò)處理后傳送給遠(yuǎn)方調(diào)度端。該套信息處理器型號(hào)為SEL-2020，它提供多達(dá)17個(gè)標(biāo)準(zhǔn)串行口，通過(guò)用戶設(shè)定，完成與保護(hù)、RTU、MODEM、打印機(jī)、時(shí)鐘源等設(shè)備的通信，構(gòu)成信息處理系統(tǒng)。由于采用了實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，可以同時(shí)與多個(gè)串口通信，因此在系統(tǒng)發(fā)生復(fù)雜故障時(shí)能夠保證不丟失保護(hù)動(dòng)作信息，實(shí)時(shí)與遠(yuǎn)方通信。該系統(tǒng)zui大特點(diǎn)是用戶可以根據(jù)需要對(duì)17個(gè)串行口進(jìn)行編程，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理也*對(duì)用戶開(kāi)放，用戶可以按現(xiàn)場(chǎng)需要靈活配置。

1　SEL-2020信息處理器簡(jiǎn)介
　　SEL-2020信息處理器功能框圖見(jiàn)圖1。1.1　輸入處理/信息發(fā)生器
　　該功能塊是這套系統(tǒng)的核心，它負(fù)責(zé)對(duì)每個(gè)串行口的操作，解釋命令、接受數(shù)據(jù)、將數(shù)據(jù)按預(yù)先設(shè)定的方式存入數(shù)據(jù)庫(kù)或其他設(shè)備。
1.2　數(shù)據(jù)庫(kù)
　　該系統(tǒng)主要將數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、打包、存儲(chǔ)和輸入輸出，在此可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理。
1.3　邏輯方程處理器
　　邏輯方程是一組功能組合，將一些特定的命令用邏輯表達(dá)式組合起來(lái)，用以預(yù)先控制、收集、觸發(fā)、發(fā)送數(shù)據(jù)或控制輸入輸出，構(gòu)成一個(gè)特定功能。
1.4　時(shí)間處理器
　　該處理器可以接受IRIG-B信號(hào)或GPS信號(hào)，統(tǒng)一系統(tǒng)時(shí)鐘。在沒(méi)有外部時(shí)鐘源時(shí)它可以產(chǎn)生一個(gè)未經(jīng)調(diào)制的時(shí)鐘信號(hào)，誤差為1 min/a，其電池壽命為10 a。
1.5　輸入輸出口
　　該模塊是可選件，它與邏輯編程器一起完成一些輸出功能，其他裝置的接點(diǎn)信息也可經(jīng)此直接送入數(shù)據(jù)庫(kù)中。2　肥西500 kV變電站線路保護(hù)信息系統(tǒng)
該保護(hù)信息系統(tǒng)構(gòu)成如圖2。2.1　與線路保護(hù)通信
　　SEL-2020與三種保護(hù)相連，其中LFP-901保護(hù)由于通信規(guī)約和數(shù)據(jù)格式等原因沒(méi)有實(shí)現(xiàn)通信。通信電纜由廠家提供。與SEL保護(hù)的通信包括串口數(shù)據(jù)通信和同步時(shí)鐘通信，SEL-2020將這兩路電纜設(shè)計(jì)在一個(gè)“D”型9針插座上。根據(jù)需要，肥西變電所要求SEL-2020裝置能夠定時(shí)采集線路電流、電壓、功率，在系統(tǒng)故障時(shí)自動(dòng)收集保護(hù)動(dòng)作報(bào)告。為實(shí)現(xiàn)這些功能，需要對(duì)接于保護(hù)的串行口進(jìn)行編程，過(guò)程如下：
　??；串行口參數(shù)設(shè)置
　　PORT：1　??；設(shè)置串口1
　　DEVICE=S　??；所接設(shè)備為SEL公司產(chǎn)品
　　CONFIG=Y　　；設(shè)置自動(dòng)跟蹤串口配置
　　BAUD=19 200　　；串口速度
　　DATABIT=8　??；數(shù)據(jù)位
　　STOPBIT=2　?。煌Ｖ刮?br />　　PARITY=N　??；校驗(yàn)位
　　RTS-CTS=N　　；數(shù)據(jù)流控制
　　 TIMEOUT=OFF　??；超時(shí)控制
　　；數(shù)據(jù)采集
　　AUTOBUF=Y　??；設(shè)置數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
　　STARUP =ACC＼00OTTER＼00D　；啟動(dòng)串口
　　MSG-CNT=1　??；需要記錄一組信息
　　ISSUE1=P00∶00∶05　?。幻? s記錄一次
　　MESG1=20METER　?。恍枰涗涬娏麟妷杭俺绷?br />　??；故障報(bào)告采集
　　ARCH-EN=Y　　；設(shè)置文檔記錄區(qū)
　　ISSUE 3A=1∶CMD1　　；觸發(fā)文檔信息
　　MESG 3A=20EVENT?。晃臋n內(nèi)容是故障報(bào)告
　　CMD-CNT=1　??；文檔信息個(gè)數(shù)
　　CMD1=20EVENT　?。辉O(shè)置觸發(fā)文檔條件
　　上述編程設(shè)計(jì)后，SEL-2020將每隔5 s要求SEL-321保護(hù)采集一次電流電壓和有功無(wú)功，而且在保護(hù)動(dòng)作后，立即向SEL-2020發(fā)送故障報(bào)告。
2.2　共享打印機(jī)設(shè)置
　　串口打印機(jī)可以接于任意口上，而且所有連接在SEL-2020裝置上的設(shè)備均可利用這一打印機(jī)。現(xiàn)打印機(jī)接于P7口，編程如下：
　　PORT∶7
　　DEVICE∶P　　　　??；定義為打印機(jī)口
　　PORT1∶“Printer”　??；打印機(jī)標(biāo)識(shí)
　　BAUD=9 600
　　DATABIT=8
　　STOPBIT=2
　　PARITY=N
　　RTS_-CTS=N
　　XON_-XOFF=Y　??；設(shè)置軟件控制數(shù)據(jù)流
　　TIMEOUT=30　　；設(shè)30 min超時(shí)
　　MSG_-CNT=1
　　PRINT_-ALL=Y?。淮蛴【彌_區(qū)信息
　　CLEAR_-BUF=N??；打印后不清除
　　上面的編程要求打印機(jī)打印數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的內(nèi)容，若數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)是故障報(bào)告，則打印出保護(hù)故障報(bào)告。
2.3　信息遠(yuǎn)傳設(shè)置
　　如前所述，SEL-2020的遠(yuǎn)傳方式有兩種，一種方式是通過(guò)MODEM經(jīng)過(guò)網(wǎng)與遠(yuǎn)方調(diào)度端；另一種方式是經(jīng)過(guò)RTU到達(dá)調(diào)度端。肥西變采用的是前一種方式，而與RTU的數(shù)據(jù)交換于故障報(bào)告的傳送。MODEM口的設(shè)置如下：
　　PORT：8
　　DEVICE=M
　　PORTID=“MODEM”
　　MSTR=“ATXOEQDOS=4；”　??；振鈴4次接通
　　BAUD=38 400
　　DATABIT=8
　　STOPBIT=2
　　PARITY=N
　　XON_-NOFF=Y
　　TIMEOUT=10.0
　　ECHO=Y
　　AUTO_-HELP=Y
　　TERTIME1=1
　　TERSTRING=“＼004”；　　按“CTRL_-D”中斷通信
　　TERTIME2=0
　　經(jīng)過(guò)上述編程后P8口被置成MODEM口，調(diào)度端保護(hù)人員經(jīng)過(guò)撥號(hào)便接通SEL-2020，進(jìn)而可以對(duì)保護(hù)進(jìn)行各種操作，包括定值修改，調(diào)故障報(bào)告，故障數(shù)據(jù)回放等等。3　結(jié)束語(yǔ)
　　（1）　肥西變繼電保護(hù)信息處理和通信功能利用了繼電保護(hù)裝置制造廠提供的裝置，較好地解決了繼電保護(hù)的信息處理問(wèn)題，能夠滿足繼電保護(hù)遠(yuǎn)方運(yùn)行的需要。這在國(guó)內(nèi)500 kV變電所還屬。
　?。?）　該系統(tǒng)遠(yuǎn)傳功能*，通過(guò)線，調(diào)度端保護(hù)運(yùn)行工程師能清楚了解現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)的運(yùn)行情況。
　?。?）　該系統(tǒng)的通信口考慮了與上各種主要微機(jī)保護(hù)裝置兼容，有一定的適應(yīng)性，但與國(guó)內(nèi)保護(hù)及微機(jī)故障錄波器均不兼容，影響了信息的完整性。這在一定程度上對(duì)國(guó)內(nèi)超高壓微機(jī)保護(hù)也提出了新要求。
　?。?）　該系統(tǒng)雖然考慮了與RTU的通信，但通信模式仍然是串口通信，通信效率和靈活性不夠。而且肥西變國(guó)產(chǎn)RTU的通信規(guī)約與這套裝置不一致，尚有不少工作待進(jìn)一步*。
　　綜上所述，這套系統(tǒng)的應(yīng)用具有十分積極的意義，同時(shí)也必須指出，從提高變電站綜合自動(dòng)化水平的角度來(lái)說(shuō)，這套系統(tǒng)也還存在一些問(wèn)題，特別是與遠(yuǎn)動(dòng)裝置的接口不*，影響了這套系統(tǒng)的完整性，在實(shí)用方面也受到了一定的影響。因此，如何考慮超高壓型樞紐變電所綜合自動(dòng)化的系統(tǒng)集成，使繼電保護(hù)裝置同遠(yuǎn)動(dòng)裝置更有機(jī)地相結(jié)合，是繼電保護(hù)和遠(yuǎn)動(dòng)專業(yè)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、制造部門需要認(rèn)真對(duì)待的問(wèn)題。

圖1　SEL-2020功能框圖

圖2　肥西變線路保護(hù)信息系統(tǒng)構(gòu)成圖

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