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摘要：随着智能变电站的大力推广和建设，适用于智能变电站的微机保护装置集中式网络打印方式也被运行维护人员接受并使用。然而电力系统中传统的常规变电站仍占有较大比重。因此本文提出一种适合常规变电站综合自动化系统升级改造的技术方案，以实现继电保护装置打印信息的数字化和集中化展示和输出，达到继电保护装置信息的整合、共享和管理。
关键词：变电站；继电保护；信息打印系统
1继电保护装置信息打印现状
（1）继电保护装置信息打印作为变电站自动化系统的一项基本功能，极大地方便运行人员提取保护装置内的信息。如装置在调试阶段，需要打印试验报告和波形，建立调试档案；在投运阶段，需要打印装置的版本、定值、参数等信息用于设备资料存档；在现场运行阶段，一旦出现装置告警和故障，也需要实时打印输出故障信息，以备变电站运行维护及继保专业人员阅读和事后异常分析；在日常检查巡视中，可供打印装置内定值清单，并与调度部门下发的定值单核对，确保设备运行在正确的预设状态。
（2）在变电站的运行维护中，现有的微机保护装置的信息打印方式通常存在以下不足：装置打印的实验结果、装置参数、定值单等纸质文件只能就地阅读，既不能被充分利用，也不利于备份及归档保存，更无法自动输出电子文档；由于针式打印机自身的缺点，打印报告时，容易发生纸张干涩、撕扯、断裂，打印文字不清晰，打印波形模糊等问题。另外，也存在现场打印速度较慢，变电站各种保护设备打印接口不一致，保护屏内保护设备占据打印机的安装位置等问题。
（3）针对保护信息打印方面的不足，改变变电站内一个屏位配置一台打印机的现有模式，更加充分利用保护信息，研究一种适用于常规变电站的继电保护信息远程打印的方案有着现实意义和使用价值。
2需要具备的基础技术条件
通信速度：站内网络的通信速度要满足打印服务组件从全站微机装置中实时获取打印数据的需要；通讯规约：站内通讯规约标准要满足打印服务组件从全站微机装置中获取全部打印数据的需要；打印服务：为了解决常规变电站中分布式打印的问题和不足，应当考虑设计和部署全站统一的打印服务。打印服务组件的设计应满足安全可靠、应用灵活、内容格式、文件标准以及文件传输方面的要求。
3变电站综自系统继电保护装置的集中式打印的关键技术
本文技术方案的思路是通过将变电站综自系统内若干需要进行集中打印的继电保护装置的串口（RS-232），以通信线短距离直连的方式直接接入到打印数据通道集中器，该集中器以数据透传的方式，通过虚拟串口技术映射到打印服务器，打印服务器对接收到的打印口输出继电保护信息报文进行解码，该信息采用针式打印机普遍支持的“ESCP/K”标准指令集命令格式，解析出“控制数据”，如回车、换行、间距、字体控制等信息，以及“元数据”，如继电保护动作信息等。打印服务器再进行格式化输出和分页控制，并提供直观的可视化输出和打印功能，打印服务器对收到的全部数据进行录波存储。
3.1ESCP/K打印控制技术
打印机各种部件的运行和动作，各种打印动作的实现、在各种介质上打印出图形和字符，是由一套能为打印机所识别的语言（命令）来进行控制。通常将能完成上述功能的命令的集合称为打印机控制命令。目前主流的打印机控制命令主要有以下3种：EPSON公司的ESCPK命令集；HP公司的PCL命令集；Adobe公司的PostScript（简称PS）命令集。ESCP/K命令集是针式打印机（尤其是滚筒方式打印）领域事实上的工业标准；PCL命令集是中、低档激光打印机、喷墨机印机领域的工业标准；PS命令集则是高档排版、出版领域的应用标准。变电站综自系统继电保护装置打印所采用的打印机要求为针式打印机，基本采用ESCP/K打印控制指令集。本文所研究的集中式打印技术方案，需要研究ESCP/K打印指令集，并开发软件解析出打印控制数据和元数据，最终实现虚拟打印机的可视化展示及打印输出。
3.2打印通道数据采集技术
本文探讨技术中，若干台继电保护装置的RS-232串口以物理通信线缆的方式接入打印通道集中器，该集中器的功能是实现多路串口的接入，对外提供一路USB接口输出，进一步接入打印服务器。考虑到变电站较严酷的电磁兼容及雷电扰动，在打印通道数据采集器的每一路前端均加入了光电隔离，提高数据传输可靠性。
3.3虚拟串口技术
虚拟串口是用操作系统的虚拟驱动技术产生的串口（COM口），相对于计算机本身的硬件串口（COM1等）来说虚拟串口并不对应一个物理上的串口，但是计算机应用软件可以像硬件串口一样地使用虚拟串口，对于串口软件开发者来说虚拟串口和硬件串口并没有区别。通过虚拟串口技术，通过打印通道集中器连入打印服务器的每台继电保护装置打印串口就如同物理直接连接到本机的串口设备，软件开发比较方便。
4应用实例
某新一代智能变电站自动化系统设计的集中式网络打印技术方案如下图所示。
新一代智能变电站自动化系统打印方案
该电站采用工业以太网进行通信，并采用IEC61850作为唯一通信建模标准，保护屏体上不再设计打印机屏位，间隔层微机保护装置待打印信息通过网络方式送达打印服务器进行实际打印或电子文档存储或远传。维护和继保分析人员也可以从打印服务器上选择相应的保护装置进行信息的召唤打印。打印输出文件格式可满足各地区的不同要求，实现内容输出灵活的差异化控制，并且还具备与电力管理信息系统（MIS）电子文档格式接口功能。智能变电站集中式网络打印方案将对原有的继电保护定值管理规程等产生一定的影响，相信这种影响就如同其它智能变电站新技术应用对传统规程的影响一样，会逐步得到认可和应用。
5结语
通过研究变电站继电保护信息打印系统，可节省大量的人力、物力和时间，也减少了打印机的维护工作量，在保证数据的完整、提高打印的效率、加强信息的集成等方面起到积极的作用，符合变电站信息化、数字化和智能化的发展方向。
参考文献
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[4]智能变电站微机保护装置集中式网络打印方案研究[J].李道霖，齐文平，万启芳，韩绪鹏.中国水能及电气化.2012(05)
作者简介
林毅斌(1987.7.10-)；性别：男；籍贯：福建漳浦；民族：汉族；学历：研究生；职称：工程师；研究方向：继电保护；单位名称：国网漳州供电公司。
罗文清（1991.07.12-）；性别：男；籍贯：福建漳州；民族：汉；学历：研究生；职称：助理工程师；职务：职员；研究方向：电力系统运维检修；单位名称：国网漳州供电公司。
论文作者:林毅斌,罗文清,术茜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/7/3
标签：变电站论文; 串口论文; 信息论文; 保护装置论文; 继电保护论文; 装置论文; 集中器论文; 《电力设备》2018年第8期论文;