PTS9500电网继电保护运行及故障信息处理系统

PTS9500电网继电保护运行及故障信息处理系统
第一篇：PTS 9500电网继电保护运行及故障信息处理系统PTS 9500电网继电保护运行及故障信息处理系统
（主站系统）技术说明书（简缩版V2.0）
随着我国电力体制改革的深入和电力建设的快速发展，对继电保护运行、事故分析和电网运行的管理水平和决策能力提出了越来越高的要求。

尤其在发生严重故障或复杂故障的情况下，如何能使调度值班人员和继电保护运行管理人员及时准确地了解故障情况，快速地判断故障发生的地点、故障性质及严重程度，科学地分析故障原因，并采取及时正确的措施缩小故障范围、避免事故扩大、减少故障损失，是摆在各级电网调度部门面前的重大课题。

近年来，国内许多省不同程度地开展了继电保护运行及故障信息处理系统的试点工作，但由于各省的要求和网络基础条件的差异，这些试验系统的功能、标准、实施模式和实用化程度不尽相同。

计算机技术、通讯技术和网络信息技术的发展，使电网的运行管理、保护、控制等各方面都发生了很大的变化。

系统和设备的信息采集、加工、传送、共享和综合利用，在当今的网络和软件技术推动下已变得日益普及。

统一规划、分步建设一个通过网络将各级调度与变电站、发电厂、集控中心联接起来，实现继电保护运行管理、故障分析、辅助决策等主要功能，并与现有的变电站综合自动化系统、EMS系统、MIS 系统等互通互联的电网继电保护运行及故障信息处理系统，已为大家所共识。

按照原国家电力公司《全国电力调度系?quot;十五"发展计划纲要》和《建设国际一流电网调度机构考核实施细则》的要求，建设一个技术先进、安全性高、可靠实用、开放性好、可扩展性强的继电保护运行及故障信息处理系统，是各级调度机构的当务之急。

江苏东大金智软件股份有限公司充分运用自身在电力、计算机、网络、通信等方面的技术优势，结合公司对电力自动化、信息化的深刻理解和实践，在分析总结当前国内外继电保护领域管理、运行、故
障分析的技术、经验和用户要求的基础上，开发了国内领先、实用化程度高的PTS9500继电保护运行及故障信息处理系统。

系统的主要特点
◇ PTS9500继电保护运行及故障信息处理系统，是东大金智结合江苏、福建、贵州等省系统建设的特点和需要的基础上开发的，系统具有以下主要特点：
◇ 主站与子站的规划设计遵循统一规划、分开实施的原则，确保了系统的开放性、规范性，为系统的升级和维护提供了保障，充分保护用户的利益。

◇ 系统的通信标准和信息规范在遵循国际标准的基础上，根据系统的实际要求进行必要的补充修改。

所有规约和标准由用户、主站方、国内主要的子站开发商共同参与确定，并对用户开放。

◇ 系统有较长的实际运行经验，稳定性高；项目实施的工程化程度高，工程实施周期短。

◇ 主站系统已与国内主要子站供应商成功地实现了工程接入，包括南瑞保护、南瑞科技、国电南自、南京中德、北京四方、南京银山、上海晟泰等。

◇ 系统基于广域网，能适应ATM/SDH/以太网等多种变电站网络接入模式和各种网络技术。

◇ 系统基本功能完整实用；高级应用功能先进适用，可维护性强。

功能模块可根据不同的需要灵活配置。

◇ 软件系统采用结构化、模块化的设计思想，大量采用中间件和模块化的应用软件，大大提高了整个系统的灵活性和可扩展性。

◇ 系统采用了专业化的图形平台，具有功能强大的图形编辑功能，图形与元件对象绑定，对象与属性参数相绑定，实现了图模一体化，并具有网络拓扑功能，保证了图形界面的智能化维护功能，满足实时监控和管理的双重需要。

◇ 系统采用标准的商用关系数据库语言（SQL）和高级程序开发语言（VC），保证了系统对硬件（IBM/HP/DELL等）的适应性和对操作系统（UNIX/WINDOWS）、数据库
（ORACLE/DB2/SYBASE/SQL SERVER）的可移植性。

◇ 系统具有丰富的接口功能，可与MIS、DMIS、安控、GIS、整定计算等系统实现互联。

◇ 系统具有智能化维护功能。

当系统发生变化时，仅需要在地理接线图中修改相应的设备并输入相关信息后，故障信息系统能自动更新。

系统总体方案● 系统典型结构
图1为一典型的整体系统结构图。

图2、3为典型的主站系统结构图，其中图2为经济型配置，图3为标准配置。

在图3所示的系统中，采用双机互备的通信服务器和数据库服务器，设保护、调度专业工作站，网关实现本系统与其它系统的隔离；主站与子站之间的通信采用网络为主、拨号为辅的方式。

在图1 中，子站对上通信一发多收，可以同时满足省调、地调等的需要，对下与保护和录波装置间采用串口或现场总线，与综自系统间采用串口或以太网方式，综自系统需要的保护信息由子站提供，本系统与远动采用相对独立的网络通道。

● 引用标准及参考标准
◇ IEC-870-5-101，基本远动任务的配套标准。

◇ IEC-870-5-103，保护设备的信息接口的配套标准。

◇ IEC-870-5-104，利用标准传输规约的网络接口。

◇ ANSI/IEEE C37，111－1991，COMTRADE格式。

◇ ANSI/IEEE C37，111－1999，COMTRADE格式。

◇ DL 516－93，电网调度自动化运行管理规程。

◇ DL/T 623－1997，微机继电保护装置运行管理规程。

◇ DL/T 559－1994，220～500kV电网继电保护装置运行整定规程。

◇ DL/T 584－1995，35～110kV电网继电保护装置运行整定规程。

◇ DL/T 623－1997，电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程。

◇ DL/T 553－94，220－500KV电力系统故障动态记录技术准则。

◇ GB2887，计算站场地技术要求。

◇ 国家电力公司一号令，国家电力公司关于严肃调度纪律确保电网安全运行的规定。

2002年5月。

◇ 继电保护及故障录波器信息处理系统技术规范（试行），国电华东
电力调度通信中心，2001年11月。

◇ 江苏电网继电保护运行及故障信息处理系统接口标准与信息规范（试行），江苏省电力公司电网调度中心，2002年1月。

● 系统的用户
PTS9500继电保护运行及故障信息处理系统分为四类主要用户：调度运行人员、继电保护人员、有关领导及安监人员、电网研究分析人员。

◇ 为调度运行人员提供：
→ 电网故障信息，如故障时间、地点、性质等。

→ 保护装置等的动作信息，如动作时间、动作类型、动作结果等。

→ 故障测距、故障诊断等结果。

→ 保护装置等的故障信息，如CPU故障、电源故障等。

→ 保护装置等的状态信息，如保护投退等。

→ 其他相关信息。

◇ 为继电保护人员提供：
→ 为调度人员提供的所有信息。

→ 故障录波分析工具，如波形分析、相位分析、谐波分析等。

→ 故障测距分析工具，包括单端测距、双端测距、非同步测距等。

→ 故障诊断分析工具，利用专家系统诊断发生故障的元件和故障性质等。

→ 保护动作行为分析工具，根据保护原理、整定和实际故障参数，分析保护动作行为的正确性。

→ 运行管理工具，如定值远方校核整定、电网事故报告的生成发布、动作统计考核、装置投入率统计考核、信息整理归档等。

◇ 为有关领导及安监人员提供WEB信息查询：
→ 电网事故信息。

→ 保护动作信息。

→ 故障分析报告。

→ 统计、考核情况。

→ 其他有关信息。

◇ 为电网研究分析人员提供：
→ 历史记录数据。

→ 故障相关信息，如暂态负荷特性等。

→ 电网结构和运行参数变化的情况。

→ 全网范围的其他有关数据。

系统基本功能● 功能结构
PTS9500继电保护运行及故障信息处理系统主站采用Client/Server和Browse/Server相结合的结构，Server端包括通信接入、消息中心、数据库管理和WEB服务等部分，Client端包括应用分析程序和WEB查询。

PTS9500主站系统的基本功能中，不含一次设备的台帐参数管理、定值单管理、检修申请单、阻抗图定值图的管理等，因为这几部分通常已在DMIS系统中完成，本系统可以通过接口方式实现信息共享。

对于一些未在DMIS系统中实现上述功能的用户，本系统可以另外提供上述应用模块。

主站系统的基本应用功能如图所示：
◇ 主站与子站的接口
接口标准
→ 通信方式
以网络通信为主，拨号方式为备用。

也可根据现场实际情况，采用其他的通讯方式。

→ 网络协议
TCP/IP。

→ 通信规约
IEC870-5-101、103、104等。

→ 数据格式
事件描述采用IEC870-5-103定义ASDU报文，扰动数据采用COMTRADE。

◇ 接口数据
→ 系统初始化信息
103相关的组标题、运行定值组（描述、量纲、量程）、运行模拟量（描述、量纲、量程）、软压板描述等。

→ 正常运行信息
电网正常运行情况下，保护装置的运行定值、区号，各种模拟测量值、遥信开关量，故障录波装置的运行定值、压板和运行状态信息，以及其他装置的相关信息。

→ 故障信息
保护和故障录波动作信息，故障原因，故障相别、跳闸相别及故障录波数据等。

→ 自检信息
保护、录波装置自检异常的信息，如CT断线、EPROM出错等，子站管理机本身的自检信息。

→ 历史信息
存放在子站管理机上的各种历史信息，包括故障信息、录波信息和自检信息等。

] 主站高级应用功能
系统性能指标
● 主站系统主要技术规范
◇ 通信服务：单机或双机热备，WINDOWS/UNIX操作系统。

◇ 数据库：单机或双机热备，WINDOWS/UNIX操作系统，ORACLE/SYBASE/DB2/SQL SERVER数据库。

◇ 应用服务：WINDOWS 9X/2000/XP。

◇ WEB服务：IE4.0以上。

◇ 最大可接入子站数：200个。

◇ 系统可同时处理的子站数：8个。

◇ 信息存储容量：5年。

● 网络通信主要技术规范
对网络系统的要求
典型的网络系统方案如下图所示：
PTS9500继电保护运行及故障信息处理系统可适用于变电站采用ATM/SDH/以太网接入，变电站－（县）－地－省广域网采用ATM/SDH，局域网采用以太网/千兆网/的网络环境，具有全省性广域网运行的丰富实际经验。

变电站采用SDH/ATM/以太网接入时的相关网络结构如下图所示：地调端的相关网络接入示意图如下：
系统实施建议
继电保护运行及故障信息处理系统的推广实施，通信与网络是关
键。

因此，在实施前，首先应充分了解各变电站内保护和录波装置的通信接入能力及变电站对外的网络接入能力，先解决变电站的对外出口问题，后解决变电站内设备的接入问题，变电站内设备的接入可以先易后难，逐步接入。

从变电站到地市再到省，确保信息能通过全省广域网进行传输。

在实施启动前，建议组成统一的领导小组和执行小组，负责保护、通信、自动化及信息、生技、基建等方面的组织协调工作，以及协调处理厂站设备原有生产厂家、子站厂家、主站厂家之间及与省地电力公司之间的相互关系。

其它实施建议如下：● 确定子站的标准
硬件配置、操作系统；对下通信的接口标准；标准配置/最大可扩展的接口数量；标准配置/最大可扩展的的模块化规约的种类与数量；标准配置/最大可扩展的开关量采集点数；GPS精度与对时方式，GPS 最大可输出的路数；采集主要的保护和录波装置信息的内容、格式、标准术语；对上通信方式、通信协议、规约和数据格式；对上通信信息的内容、代号、标准术语等；子站的人机界面与当地应用功能等。

● 确定主站的标准
硬件配置、操作系统、数据库；基本应用功能、高级应用功能；与子站的通信方式、通信协议、规约和数据格式，通信信息的内容、代号、标准术语等；与EMS、DMIS等外部系统的接口；人机界面、系统管理、系统配置、系统维护的功能和工具等。

● 统一规划、分步实施
在确定上述标准的前提下，按统一规划、分步实施的原则建设。

子站原则上可以通信条件决定实施的先后，通信条件以网络条件为优先；对于同一地区，先试点实施，运行稳定后再全面实施；子站内设备的接入，结合改造逐步增加；主站先实施基本功能，在子站接入数量逐步增加后，再实施高级应用功能。

● 主站、子站分包实施主站－子站分包实施的最大好处在于保证系统的开放性和规范性，充分保障用户的利益。

此外，主站和子站在技术上有所不同，子站侧重于硬件，而主站侧重于软件；子站侧重于信息的采集和通信，而主
站侧重于信息的分析和管理。

分包实施可以充分发挥各自的优势，保证系统整体的先进性。

第二篇：继电保护及自动装置的运行及故障处理
继电保护及自动装置的运行及故障处理
第一节一般要求
第1条：除系统运行方式和检查工作的需要，允许退出的继电保护及自动装置外，凡带有电压的一次设备均不得无保护运行。

第2条：保护装置的投退应遵守下列规定：
1、按各级调度的命令执行。

2、变电站调度的设备，正常时投退由值班长决定，如用户要求，需要改变原运行状况时，必须有单位提出申请，调度计划部门批准执行完毕后，汇报陇南地调。

第3条：新型试制或改进的保护，应有施工安装单位移交的图纸、有关运行的规定，运行人员学习讨论后，先试运行（由局决定试运行期限）试运行良好后由局决定投入使用。

第4条：运行人员在巡视中应及时掌握微机保护的面板温度，特别是电源面板，处理面板，当发热严重时应及时汇报调度所、局生计科。

第5条：接有交流电压的保护，交流电压必须取自相应的一次设备母线，在倒闸操作过程中，禁止使保护失去交流电压，在交流电压回路上进行工作，必须采取防止保护误动的措施。

第6条：二次交流电压中断时，应立即停用下列保护及自动装置。

1、各类距离保护装置。

2、灵敏度较高的各类电压闭锁过流保护。

3、故障录波器。

第7条：下列情况之一者，应停用有关保护：
1、保护不良有误动危险或已发生误动或装置发告警信号确认需退出保护时。

2、查保护工作时。

3、开关作跨越短接时。

4、其它为安全专门规定条件，如带电作业时必须退出重合闸等。

第8条：保护投入前后值班人员应按以下规定顺序检查保护装置：
1、查看继电器的接点位置正常。

2、继电器有无掉牌指示。

3、保护装置的监视表计、灯光指示正确，微机保护指示灯及液晶显示屏显示信号正常。

4、切换把手、刀闸、跨线、连片、端子、压板的位置均应正确。

第9条：保护动作后，由两人检查掉牌，作好记录进行核对后加以恢复，检查、打印异常情况报告，及时向调度汇报有关情况。

第10条：运行中的保护及二次回路，禁止其它单位人员进行工作，如因基建工作或其它特殊需要，应取得运行人员和保护班的同意，并有本单位保护人员监护。

第11条：基建安装单位新装的设备，投运前应由保护工作人员验收，填写验收记录，并向值班人员进行交代清楚后，方可投入运行。

第12条：当保护检验后，由运行、保护人员共同进行开关的传动试验，装置调试，并记录传动次数。

第13条：继电保护工作完毕后，值班人员应按以下内容检查继电保护工作人员所填写的继电保护记录。

1、作内容或试验性质。

2、整定值及接线变更情况。

3、发现问题及带负荷检查的结果。

4、操作试验及带负荷检查的结果。

5、对保护使用的意见。

6、值班人员应注意的事项。

7、保护能否投入运行的结论。

第14条：继电保护工作完毕后，运行值班人员应根据下列内容验收：
1、检查试验中连接的所有临时线是否已全部拆除。

2、检查在试验中所拆动的接线是否已全部正确恢复。

3、盘上的标志是否齐全，工作现场是否已清理完毕。

4、检查压板是否恢复正常运行位置。

5、检查图纸与实际相符，改动部分是否画入记录中。

第15条：两个设备单元的两套保护共同作用于一台开关时其中一个设备单元停运或检修时，必须退出该单元的所有保护。

第16条：装有微机保护装置的变电所在周围50M内不得使用无线电通讯装置等其它产生高频电磁波的设备。

第二节微机保护装置运行的特殊要求
第1条：装置投入前按定值通知单要求进行保护压板投入、接线检查及整定值输入等工作。

同时，打印一份保护定值清单并存盘。

第2条：正常运行时。

要定时进行设备的巡视检查，查看装置电源指示灯及有关保护的投入；打印机的电源液晶显示情况等是否正常，作好日常的运行维护工作。

保护如动作，记录保护动作情况，记录、打印有关报告，当前定值，及时收集故障录波情况，打印的资料，复归有关信号。

第3条：为防止经长期运行后的积灰造成爬电短路现象，每隔一段时间，必须将机箱柜和插件进行清洁处理，平时，要保持装置柜体清洁，减少灰尘进入。

第4条：正常运行时，不得随意改变保护定值，定值修改必须有调度部门通知单，同时要退出本套保护装置，改变后经运行人员核对正确方可投运。

第5条：装置内部作业、检查，要停用整套保护装置。

第6条：保护插件出现异常更换插件后，要对整套装置重新校验，无误后方可投入使用。

第7条：保护装置本身使用的交流电压/电流回路，开关量输出回路作业，要停用本套保护装置。

第8条：保护装置动作后，运行人员根据信号指示情况及打印结果，故障录波装置输出波形，及时分析处理，同时向主管调度汇报有关情况，并作好相关的各种记录，准备好各种分析所需要的资料、报告。

第9条：为保证打印报告的连续性，严禁乱撕乱放打印纸，妥善
保管打印报告，并及时归档。

运行人员应在正常巡视时检查打印纸是否充足，字迹是否清晰，打印机电源是否正确连接。

第10条：装置故障或需全部停运时，要先断开出口压板，再关装置的直流电源，严禁仅用停直流电源的方法停保护装置。

第11条：运行人员应掌握保护装置的时钟校对，采样值打印、定值清单打印、报告复制、故障录波器的使用，明确使用规定，按规定的方法、按调令改变定值，进行保护的停投和使用打印机等操作。

第12条：改变保护装置的定值、程序或接线时，要依据调度或有关方面的通知单（或有批准的图样）方允许工作，并和有关部门进行校对，严禁私自操作、变更。

第13条：运行人员在巡视装置，发现有端子发热、放电等异常情况时，应先与运行值长或上级单位取得联系，及时处理。

第14条：当保护校验后，由运行、保护人员共同进行传动试验。

第15条：下列情况下应停用整套保护装置：
1、保护使用的交流电压、交流电流、开关量输入、开关量输出回路作业。

2、装置内部作业。

3、继电保护人员输入定值。

第16条：本保护装置如需停用直流电源，应在两侧保护装置退出停用后，再停直流电源。

第17条：装置直流电源停用又恢复后，应重新检查、校对时钟。

第18条：装置出现告警呼唤时，下列情况之一者，应退出相应保护压板对应的巡检开关，但允许装置其它保护继续动作。

1、告警灯亮，同时某一个保护插件对应的告警指示灯亮。

2、总告警灯亮，显示（打印）。

3、某保护插件“有报告”灯常亮。

（此种情况，在退出该保护后，可查对该CPU的巡检开关，若是没投入，则应投入，再复位接口插件，该保护插件如能恢复正常，仍可恢复该保护运行）。

第19条：装置动作后，则中央信号某保护装置光字牌打出，出现异常时，装置告警或装置呼唤光字牌打出，出现这些异常时，均有报
告打印，运行人员根据打印报告，显示器显示内容等分析判断，应详细记录装置各种指示灯并打印报告，处理事故，装置复归处理完毕后，立即向主管调度汇报，通知继电保护人员到现场进行处理。

第20条：保护装置插件出现异常时，继电保护人员应用备用插件更换异常插件。

更换的故障插件送维修中心（或制造厂）修理。

第21条：如出现PT或CT断线时，则装置将启动中央信号告警光字牌，并且报告打印PT或CT断线，运行人员可根据内容分析、处理、做好记录、并上报。

第22条：运行人员应熟悉、掌握微机所打印出的各种运行、故障报告的格式、内容及含义。

第23条：退出某一种保护只需将对应的保护出口压板打开即可，同时，相应保护运行指示灯灭。

第三节 110kv、35kv、10kv线路保护
第1条：110kv线路保护：
1、当保护动作后，中央信号告警出现，并显示开关跳闸信号，运行人员应找到具体开关微机保护屏，会发现“TT”“TWJ”指示灯亮；再查看打印报告是何种保护动作，故障距离及有关故障参数。

2、将检查情况汇总汇报调度，若确为保护正确动作，则应根据调度命令决定是否将失电线路恢复供电。

3、若为保护装置本身故障，则应查明故障并将其隔离。

第2条：35kv线路保护：
1、在保护运行时，如有保护动作，则显示器显示最新一次的保护动作时的有关信息如下：
其中动作类型即：若显示ⅠL1，则为电流Ⅰ段动作；若显示为ⅠL2，则为电流Ⅱ段动作；若显示为ⅠL3，则为电流Ⅲ段动作；若显示有HJS，则表明后加速保护动作；若显示有CH则表明重合闸动作；Lo则说明零序保护动作；显示本次跳合闸事故记录序号。

第3条：10kv线路保护：
1、置动作显示：装置动作予跳闸或告警时，显示窗闪烁显示动作或告警时的测量值及故障类型，并点亮相应的继电器类型指示灯，多个继电器同时动作时，则循环显示。

2、保护动作后的具体现象：若速断动作，则速断指示灯亮，显示窗显示故障内容及动作电流；若限时过流动作，其指示灯亮，显示窗显示故障内部动作电流；若重合闸或后加速保护动作则重合闸或后加速保护指示灯亮。

3、装置自检及报警：装置在运行过程中，不断对本体进行自检，若发现异常，则立即闪烁，显示异常类型并点亮面板告警灯。

显示异常类型时，还显示“op out”则表明严重异常，保护功能可能已全部退出。

第四节故障录波装置
一、录波装置的正常操作
第1条：每日交班时进行一次巡视检查，巡视检查内容：
1、交直流工作电源开关ZZK、JXK在合闸，前置机面板上各绿色运行指示灯亮：POWER“5V”、“15V”、“24V”、“-15V”、“24V(2)”,CPU1“运行”、CPU2“运行”、CPU3“运行”、CPU4“运行”、MONITOR“运行”。

2、后台PC机电源控制开关PK在“运行”位置，打印机电源控制开关DK在“断开”位置WD灯亮。

3、PT电压切换开关1QK、2QK在正确合理位置（注1）。

4、以上开关位置和指示灯正确，且无异常告警信号，即可认为装置处于正常状态。

5、一般1QK控制CPU1、CPU3所属线路的PT电压切换，2QK、4QK所属线路的PT电压切换，运行人员应熟悉了解CPU1—CPU4各接入哪些线路，从而使电压切换位置与一次运行方式的对应处于最佳状态。

第2条：时钟校对顺序是先后台机、再前置机。

1、后台机时钟校对操作步骤：将PK开关置于试验位置，使PC机与显示屏接通，打“ESC”键，屏幕显示C：WGL—12〉—，输入“CD＼”回车。

屏幕显示C：》—，输入“Date”命令，屏幕显示C：。

……月、日、年，这是机内日期，在下面一行输入当前日期，然后回车，屏幕显示C：》—，输入“Time”命令，屏幕显示C：》……时、分、秒，这是机内日期，在下面一行输入当前日期，然后回车。

（对。