专利名称：电网继电保护及故障分析系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电网继电保护及故障分析系统。
背景技术：
随着电网规模的不断扩大，运行方式越来越复杂，继电保护的运行及动作情况对 系统安全的影响也随之增加。另一方面随着继电保护装置数字化程度的提高，在电网运行 及发生故障时保护信息的传输量大大增加，由此而带来的电网调度运行人员及保护专业人 员所需关注处理的信息量也成倍增长，客观上增加了电网运行人员判断事故性质、处理事 故的难度；恢复系统运行所需要的时间加长。对于电网调度而言，在电力系统发生故障尤 其是较大范围内的故障时，电网调度运行人员对系统故障的处理过程和系统恢复的过程将 在相当大的程度上取决于当时所掌握电网的拓扑结构、系统电压和频率及系统的潮流分布 情况、开关的动作情况及保护装置的动作行为等信息的判断和分析。因此，在电网发生事故 时，有效地及时的掌握故障的信息，是进行事故判断、处理和恢复系统的重要技术难题，这 一技术难题迄今未能得到很好的解决。
实用新型内容本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种电网继电保护及 故障分析系统，以便在电网发生事故时有效地及时掌握故障的信息，从而进行事故判断、处 理和恢复。本实用新型解决技术问题采用如下技术方案。本实用新型电网继电保护及故障分析系统的结构特点是由子站系统、分站系统和 主站系统构成信息网络；其中所述子站系统位于变电站内，各子站系统通过以太网、SDH数字网或专线以及载波 的方式连接到分站系统，同一个子站系统可以连接到多个级别的分站系统；所述主站系统位于调度中心，各分站系统通过电力调度数据网络与主站系统相连 接；所述主站系统、分站系统和各子站系统呈辐射状分布，系统中所有数据通过网络 汇集在主站系统，各分站系统可直接获得所有子站系统数据，也可通过主站系统获得与其 关联的非直连的子站系统数据；所述信息网络通过变电站中各智能装置传送的信息监视电网运行状况，并通过获 取的信息分析电网故障以及提供继电保护。本实用新型电网继电保护及故障分析系统的结构特点也在于所述主站系统通过对各子站系统进行参数配置，自动召唤子站系统将各种配置文 件生成模型描述文件。在所述主站系统与子站系统之间配置多个前置机，对任一变电站的通信通道可以 在相同或不同的前置机上形成双重备份，系统可以自动调整和切换通信通道。[0013]在所述信息网络中，采用IEC61850通信体系统作为系统间信息交换体系。在所述系统中建立IEC61970模型体系。所述变电站中各智能装置包括有微机保护装置、故障录波装置。与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在1、本实用新型中主站系统只需要对子站通道的参数进行配置，即可自动的召唤子 站各种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 图形，通过这些描述文件自动的生成主站通信信息模型，从而与子站系统或分站系统实现 自动的通信，达到主站的免维护。由于调度分级和设备管辖的因素，这就在很大程度上简化 和规范了主站的维护和管理工作，有利于系统建设的分布实施。2、为了统一变电站从子站到主站的信息传输过程，屏蔽不同协议栈的差异性，本 实用新型系统可以引入最新的国际标准IEC61850，实现站内保护装置的接入、信息转换、信 息的映射，使IEC61850成为本系统间信息交换的主要技术体系。3、本实用新型可以通过引入IEC61970模型体系，使系统不仅仅着眼在目前对变 电站二次信息的接入，更可以考虑未来应用以及向其它系统的融合和延伸，以统一的一次、 二次模型支持应用的发展、建立更为复杂的应用功能，实现系统应用接口的标准化，支持规 范化的应用集成。4、本实用新型在具体实施中的建模工具可基于IEC61970-CIM，SVG等标准，以支 持一、二次一体化建模，融合以往图形建模的优势，面向主站系统的一、二次CIM模型进行 模型和图形的支持。不仅具有图模一体化的显示和编辑手段，而且充分应用了系统平台针 对CIM模型的编辑组件，以可定制的树型、超文本、图形等方式从不同侧面展示和编辑模型 对象及其关系。5、本实用新型系统支持平台采用了 IEC61850、IEC61970、XML、SVG等标准，不仅数 据服务采用标准化的CIM，而且平台对应用组件提供了强大的支持，例如图形显示、对象检 索、计算分析等，完整的支持了系统应用功能的集成和二次开发。由于系统平台支持不仅涉 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进了调度中心的数 据共享和应用集成。
图1为本实用新型中各标准在平台中作用示意图。图2为本实用新型系统构成示意图。以下通过具体实施方式
，并结合附图对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
参见图1、图2，本实施例中由各子站系统、分站系统和主站系统构成信息网络；其 中子站系统位于变电站内，各子站系统通过以太网、SDH数字网或专线以及载波的方 式连接到分站系统，同一个子站系统可以连接到多个级别的分站系统；主站系统位于调度 中心，各分站系统通过电力调度数据网络与主站系统相连接；主站系统、分站系统和各子站 系统呈辐射状分布，系统中所有数据通过网络汇集在主站系统，各分站系统可直接获得所有子站系统数据，也可通过主站系统获得与其关联的非直连的子站系统数据；信息网络通 过变电站中各智能装置传送的信息监视电网运行状况，并通过获取的信息分析电网故障以 及提供继电保护。具体实施中，相应的系统设置包括1、引入IEC61850通信体系为了统一变电站到子站到主站的信息传输过程，屏蔽不同协议栈的差异性，系统 引入国际标准IEC61850，实现站内保护装置的接入、信息转换、信息的映射，使IEC61850成 为本系统间信息交换的主要技术体系。2、引入IEC61970模型体系系统并没有仅仅着眼于目前对变电站二次信息的接入，而是考虑到未来的应用， 以及系统向其它系统的融合和延伸，为了以统一的一次、二次模型支持应用的发展，建立复 杂的应用功能；另一方面，也为了实现系统应用接口的标准化，支持规范化的应用集成，在 本系统中引入IEC61970-CIM的模型体系。3、支持一、二次一体化模型的建模工具系统的建模工具基于IEC61970-CIM，SVG等标准，支持一、二次一体化建模，并且 融合了以往图形建模的优势，面向主站系统的一、二次CIM模型进行模型和图形的支持。不 仅具有图模一体化的显示和编辑手段，而且充分应用了系统平台针对CIM模型的编辑组 件，以可定制的树型、超文本、图形等方式从不同侧面展示和编辑模型对象及其关系。4、解决传统保护接入系统的过渡方法系统采用若干描述文件达到保护接入系统的规范化，包括标准的ICD描述(保护 装置信息模型)、ITB描述(保护装置信息点表)、M2I描述(信息电于信息语义的对应) 等。由于这些规范化的描述都是依据IEC61850体系的，因此这种实现规范化的方法事实 上代表了由传统保护装置向IEC61850通信体系过渡的一种可行方案，所实现的是对传统 保护装置信息的一种面向IEC61850信息模型的封装和映射。5、支持主站免维护的分布式管理和维护机制系统为子站对主站接入的免维护是本系统的一大突出特色，主站只需要对子站通 道的参数进行配置，即可自动的召唤子站各种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图形，通过这些描述文件自动的生成主站通信信息 模型，从而与子站(分站)实现自动的通信，达到主站的免维护。由于调度分级和设备管辖 的因素，这就在很大程度上简化和规范了主站的维护和管理工作，有利于系统建设的分布 实施。6、具有国际标准的系统支持及集成平台系统支持平台采用了 IEC61850、IEC61970、XML、SVG等标准，不仅数据服务采用 标准化的CIM，而且平台对应用组件提供了强大的支持，例如图形显示、对象检索、计算分析 等，完整的支持了系统应用功能的集成和二次开发。由于系统平台支持不仅涉及到二次信 息，也完整的包含了一次信息模型，因此也在一定程度上促进了调度中心的数据共享和应 用集成。7、可定制的电气量生成和显示技术在系统的支持平台中，为了应用对录波数据的分析、计算和显示，提供一种计算模板定制的方式。定制的过程是以录波基础数据为基础的分析数据进行再计算，形成新的电 气量的过程，包括了常用的时域和频域运算。并且系统支持平台还提供了针对波型数据的 通用显示方法，可由应用程序进行自由的组合。8、基于一二次模型关系的网故障诊断方法为了对应用提供电网故障诊断方法的支持，系统支持平台包含可以不断扩展的诊 断计算组件。由于系统具有完整的电网一次模型和二次模型，并且建立了一、二次关系模 型，因此可以支持较为先进的电网故障诊断方法。9、电网故障的信息自动综合技术为了提高系统对故障管理的效率，系统提供故障信息自动综合的技术，可以将原 本分离的各种信息，例如保护出口信息，开关跳间信息、录波启动信息等，基于本系统所建 立的数据模型，进行智能的逻辑分析，将相关的信息汇总成组，给出简单报告，方便运行人 员的识别和进一步的分析和管理。10、多通道、多前置的通道备份和负载均衡技术本系统面对调度数据网的技术发展，充分利用了调度数据网的优势，在主站系统 与子站系统的通信可靠性上采用了多通道、多前置、前置负载均衡、通道任意组合备份等多 种技术。即配置多个前置机，对任一变电站的通信通道可以在相同或不同的前置机上形成 双重备份，系统可以根据负载、通信状况等，自动的调整和切换通信通道。
权利要求一种电网继电保护及故障分析系统，其特征是由子站系统、分站系统和主站系统构成信息网络；其中所述子站系统位于变电站内，各子站系统通过以太网、SDH数字网或专线以及载波的方式连接到分站系统，同一个子站系统可以连接到多个级别的分站系统；所述主站系统位于调度中心，各分站系统通过电力调度数据网络与主站系统相连接；所述主站系统、分站系统和各子站系统呈辐射状分布，系统中所有数据通过网络汇集在主站系统，各分站系统可直接获得所有子站系统数据，也可通过主站系统获得与其关联的非直连的子站系统数据；所述信息网络通过变电站中各智能装置传送的信息监视电网运行状况，并通过获取的信息分析电网故障以及提供继电保护。
2.根据权利要求1所述的电网继电保护及故障分析系统，其特征是所述主站系统通过 对各子站系统进行参数配置，自动召唤子站系统将各种配置文件生成模型描述文件。
3.根据权利要求1所述的电网继电保护及故障分析系统，其特征是在所述主站系统与 子站系统之间配置多个前置机，对任一变电站的通信通道可以在相同或不同的前置机上形 成双重备份，系统可以自动调整和切换通信通道。
4.根据权利要求1所述的电网继电保护及故障分析系统，其特征是在所述信息网络 中，采用IEC61850通信体系统作为系统间信息交换体系。
5.根据权利要求1所述的电网继电保护及故障分析系统，其特征是在所述系统中建立 IEC61970模型体系。
6.根据权利要求1所述的电网继电保护及故障分析系统，其特征是所述变电站中各智 能装置包括有微机保护装置、故障录波装置。
专利摘要本实用新型公开了一种电网继电保护及故障分析系统，其特征是由子站系统、分站系统和主站系统构成信息网络；子站系统位于变电站内，各子站系统通过以太网、SDH数字网或专线以及载波的方式连接到分站系统，同一个子站系统可以连接到多个级别的分站系统；主站系统位于调度中心，各分站系统通过电力调度数据网络与主站系统相连接；信息网络通过变电站中各智能装置传送的信息监视电网运行状况，并通过获取的信息分析电网故障以及提供继电保护。本实用新型是继电保护运行和管理的支持系统，也是电网故障时的信息支持、辅助分析和决策系统。
文档编号H02H7/28GK201682276SQ201020189310
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月6日 优先权日2010年5月6日
发明者傅浩, 张谢, 汪晓彤, 赵长明, 高浩宇 申请人:安徽省电力公司合肥供电公司