刘富承
华能澜沧江水电股份有限公司景洪水电厂 云南景洪 666100
摘要：针对景洪电厂保护故障信息子站先后出现多次因工控机故障、发变组保护与保护故障信息子站通信中断等原因造成的设备缺陷，进行了系统分析，结合当地气候、运行环境等制约因素，提出改善保护故障信息子站运行现状的意见，切实提高保护故障信息子站运行的可靠性。
关键词：保护；信息；管理；子站
引言
景洪电厂作为云南电网枢纽电厂之一，电厂的安全稳定运行对整个云南电网主网架的安全稳定运行起到举足轻重的作用。而基于调度数据网的保护故障信息子站打破了传统的电网事故处理方式，为“事前预防、事后快速分析和处理”开辟了一条全新的自动化解决方案，且满足无人值班条件下各级调度对信息汇报及时性的要求。因此景洪电厂保护故障信息子站对提高继电保护工作的自动化水平具有切实意义，在事故分析处理中快速获得故障信息、故障测距等重要数据更表现出快捷、可靠。
景洪电厂保护故障信息子站采用上海许继电气有限公司的I-POFAS装置（工控主机，windows系统），自2008年6月19日第一台机组投产发电开始投入运行，经过多年运行维护统计情况来看，其主要故障原因如下：1）发变组保护与保信系统通讯中断定期发生，需要重启串口服务器来消除通讯中断问题；2）发变组保护、机组故障录波器保护定值（参数）无法进行远程召唤，其他设备在进行保护定值（参数）时，耗时较长，偶尔会出现子站管理机死机；3）保护故障信息子站GPS对时不够精确，在保护动作后提供的时间显示，不能够满足调度要求的对时精度。因这样的缺陷存在，已经严重影响了机组保护运行的监视和故障信息汇报的及时性，云南省调也多次发文通报保护故障信息子站缺陷情况，严重影响我厂继电保护可靠性指标和技术监督性能指标。
1.基本原理
景洪电厂保护故障信息子站主机安装于EL575层继电保护室一内，采用工控主机，windows操作系统，采用GPS对时，通讯方式采用IRIG-B（B码），保护故障信息子站采用串口服务器与串口保护通讯，采用的虚拟串口的方式，全厂继电保护装置主要集中在EL575层继电保护室一、继电保护室二和EL549发电机层上游副厂房。景洪电厂保护故障信息子站组网方式如下图所示：
景洪电厂保护故障信息子站组网简图
继电保护室一、继电保护室二内保护装置通过串口线直接与继电保护故障信息处理系统屏上的串口服务器连接，通过串口服务器与网络交换机连接，然后将保护装置信息上送至保护故障信息子站主机，或经过协议转换器后与南网网调、云南省调和集控中心继电保护管理站通信。
发电机层上游副厂房的发变组保护装置将串口信号送至安装于变压器保护B柜的串口服务器上，然后经过光纤转换器将串口信号转换为光信号上送至继电保护故障信息处理系统屏上的光纤转换器后，又将光信号转换为串口信号直接与网络交换机连接。
发电机层上游副厂房的机组故障录波器是通过网线将信息分别送至3号机故障录波屏内的网络交换机，经过网络交换机将5号机故障录波信号汇总后通过光纤转换器将电信号转换为光信号直接送至继电保护故障信息处理系统屏上的光纤转换器后，又将光信号转换为串口信号直接与网络交换机连接。
2.原因分析
2.1设备老化、装置多次死机并伴随硬件故障
保护故障信息子站由于实际投运使用已达到7年之久，经常出现系统与站内保护、录波器装置通讯中断、与南网总调主站通讯断开，通过重启工控主机后通讯恢复。经现场检查发现是由于工控主机硬件老化比较严重，系统长时间运行后负荷过高导致。装置异常期间，站内所有保护、录波器装置运行状态信息、故障报告信息不能及时采集与存储，不能及时上送南网总调及云南中调主站、集控中心主站。
2.2设备设计落后，随着电厂设备的增加，信息处理能力显得力不从心
经过串口服务器与串口保护通讯，采用的虚拟串口的方式，需要在工控机内安装虚拟串口的驱动软件，给工控机扩展串口，这种通讯方式也存在一定弊端，现场的串口设备较多较分散时，就需要安装很多的软件，容易造成数据堵塞及通讯中断。同时，windows系统容易被病毒感染及传播，造成系统瘫痪。原有的工控机存贮介质采用普通硬盘，CPU散热方式为风冷式。所以存贮信息可靠性、主机装置散热、系统运行稳定性方面都可能会发生问题，导致设备运行性能不稳定，曾2次更换保护故障信息子站工控主机。
近年来，景洪电厂保护故障信息子站硬件一直经受考验，随着保护设备的不断改造、扩建，保护故障信息子站新需求、新功能、新应用的增加，以及国家、行业、电网企业提出的新标准，原有的设备接口以及管理主机的处理能力逐渐不能满足保护故障信息子站系统的要求，保护故障信息子站系统持续高负荷率运转，平均负荷50%多，最高负荷超过70%，调取定值需要等待2分钟，特别对于发生故障跳闸时刻装置所上送大量动作报告、录波简报、故障波形，处理起来已是力不从心。
2.3存在其他的问题
景洪电厂发变组保护装置是进口的阿海珐保护装置，通过串口服务器接入保护故障信息子站，由于串口服务器通讯瓶颈问题，导致经常通讯中断，需要重启串口服务器才能恢复通讯，而且不能提供保护动作波形，不满足南网总调及云南省调要求，针对类似情况，需要从根源解决通信问题。
3.改善方法
3.1目前景洪电厂保护故障信息子站存在的问题主要集中在工控机运行不稳定、发变组保护与串口服务器通讯故障、光纤转换器故障，这主要是由于设备老化、配置落后环境造成的，为彻底解决保护故障信息子站的系统问题，建议将保护故障信息子站管理机及时升级，并更换子站工作站，增加工作站配置，以此来提高保护故障信息子站对于故障信息的处理速度。
3.2对于发变组与保护故障信息子站通信用串口服务器，建议更换为性能更优越、技术更成熟、稳定性更好的串口服务器，以此来突破通讯瓶颈问题。或是可以直接采用可接入串口信号的网络交换机，通过网络交换机直接将发变组保护信息直接送至保护故障信息子站管理机，以此来增加保护信息的传输效率。
3.3由于景洪电厂地处云南省西双版纳州，属于热带雨林高温高湿的气候，因此对于保护故障信息子站的运行工况提出了很高的挑战，为此对于设备所处的运行环境应加强温度、湿度及粉尘的监控，采取有效可行的措施，为保护故障信息子站创造一个良好的运行环境。
4.结语
通过对景洪电厂保护故障信息子站在运行中存在的问题进行了系统的分析，得出了影响保护故障信息子站运行的因素，并提出了切实可行的改善方法。为了电厂的安全稳定运行，采用设备性能更为优异，市场保有率较高的主流产品替代，以提高景洪电厂保信子站运行的可靠性，降低运行维护费用和省调（网调）考核带来的直接和间接经济损失。
参考文献：
[1]罗钰玲.电力系统微机继电保护[M].北京：人民邮电出版社，2005.
[2]赵自刚，黄华林，赵春雷，等.继电保护运行与故障信息自动化管理系统[J].电力系统自动化，1999.
[3]中国南方电网有限责任公司. 故障信息系统通信与接口规范.2005.
论文作者:刘富承
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/3/29
标签：故障论文; 景洪论文; 信息论文; 串口论文; 电厂论文; 通讯论文; 继电保护论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;