《電力系統(tǒng)繼電保護故障信息采集及處理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)【論文11000字】》

電力系統(tǒng)繼電保護故障信息采集及處理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)TOC\o"1-3"\h\u31706一、緒論 摘要：近年來，基于智能硬件技術(shù)的繼電保護裝置和電波記錄儀發(fā)展迅速，并在各地智能電網(wǎng)建設中得到了廣泛的應用和普及。在此基礎(chǔ)上，供電公司利用繼電保護故障信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了電網(wǎng)故障信息的收集與分析，為電網(wǎng)運行過程中安全防護措施的制定和運行維護管理提供了重要的數(shù)據(jù)支持。本文對繼電保護故障信息系統(tǒng)的總體功能框架和運行方式進行了探討和分析，并結(jié)合系統(tǒng)的實際運行環(huán)境，對系統(tǒng)的功能發(fā)展目標和通信要求進行了分析。同時，利用電氣行業(yè)的相關(guān)技術(shù)標準，利用計算機軟件技術(shù)對系統(tǒng)進行功能設計分析，并討論其總體功能定位，技術(shù)解決方案，實施措施等。最后，實現(xiàn)系統(tǒng)的具體功能。系統(tǒng)并測試和分析系統(tǒng)。繼電保護故障信息系統(tǒng)通過廠端部署，實現(xiàn)了本地繼電保護故障信息的自動收集，以及保護裝置和記錄儀設備的在線控制。關(guān)鍵詞：繼電保護；故障信息；二次設備；保護裝置一、緒論（一）研究背景智能電網(wǎng)的快速發(fā)展和應用對公用電力系統(tǒng)的管理提出了更高的要求。對于網(wǎng)絡性能和性能，還有更嚴格的標準。要求在電網(wǎng)的運行和維護管理中采用高功率。已實現(xiàn)自動化工具和平臺，以便在發(fā)生異常故障后，電網(wǎng)可以快速，高效，準確和全面地收集和分析異常數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，可以應用自動或手動干預技術(shù)來糾正異常網(wǎng)絡故障。從技術(shù)的角度來看，在繼電保護故障信息系統(tǒng)的開發(fā)和實際運行中，有必要考慮到各種供應商，技術(shù)標準，硬件繼電保護裝置，微機設備和所安裝設備的通信協(xié)議等錄音機。并部署在電網(wǎng)中。波浪設備設備和輔助智能調(diào)度設備引起的硬件接口不兼容，數(shù)據(jù)交互無法提供簡單的集中控制等問題。有必要建立一套標準化的功能系統(tǒng)和數(shù)據(jù)交互機制，以兼容不同類型的設備。和通信需求，以實現(xiàn)對上述設備關(guān)鍵服務的統(tǒng)一訪問和集中的通用數(shù)據(jù)管理。它主要執(zhí)行網(wǎng)絡管理和分析。每個站的運行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)；該系統(tǒng)部署在每個站點內(nèi)以及網(wǎng)格末端，以收集和預處理廠站和站點末尾的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和故障信息，并將其發(fā)送到主站點。本文是在TS6000系列保護電力公司開發(fā)和實施繼電保護信息系統(tǒng)，以提高電力系統(tǒng)的總體功能和維護、提高調(diào)度管理效率和促進電力傳輸系統(tǒng)的發(fā)展。（二）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著國內(nèi)外電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障信息管理自動化的現(xiàn)代發(fā)展，有關(guān)故障信息的中繼保護系統(tǒng)在許多國家的電網(wǎng)維護和維護領(lǐng)域廣泛應用和擴展。此外，還建立了綜合平臺，以控制網(wǎng)絡中心、電網(wǎng)變電站和其他發(fā)電廠的網(wǎng)絡安全，有效提高電網(wǎng)管理效率和安全。目前，有關(guān)電網(wǎng)故障的著名產(chǎn)品和解決方案主要包括美國電子產(chǎn)品、德國施耐德電氣、德國西門子、德州儀器、以及許多著名的電力公司。在正常情況下，這些產(chǎn)品和解決方案不僅包括軟件系統(tǒng)的工具(如用于繼電保護故障信息系統(tǒng))，還包括用于保護用于電網(wǎng)不同電壓水平的線路和變壓器、硬件系統(tǒng)，如設備保護、設備保護輪胎、設備保護斷路器和中間通信設備。繼電保護信息管理系統(tǒng)的應用始于2010年，并在發(fā)展初期繼續(xù)使用。近年來，許多研究機構(gòu)、大學、電力公司和相關(guān)研究人員不斷深化與電力不穩(wěn)定相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品相關(guān)的研究和實踐，并在保護方面達到了相對成熟的水平。從理論上講，但實際的軟件開發(fā)和開發(fā)與海外相比仍有很大差距。盡管與轉(zhuǎn)播系統(tǒng)有關(guān)的技術(shù)和硬件平臺在全國省級市政和發(fā)電廠的許多實際應用中實現(xiàn)，但系統(tǒng)開發(fā)和開發(fā)的能力仍然很弱，系統(tǒng)的能力較弱。例如，系統(tǒng)、問題和缺陷使系統(tǒng)難以進入，因為設備上存在很大的差異(例如電子系統(tǒng)中的農(nóng)作物和設備)。近年來，許多國內(nèi)外電力公司通過開放技術(shù)系統(tǒng)和標準化以及綜合技術(shù)規(guī)格，加強了對工廠內(nèi)部電廠IEC61850技術(shù)標準的支持。智能終端接口系統(tǒng)提供了必要的技術(shù)支持來創(chuàng)建和部署信息管理系統(tǒng)來進行中繼保護。隨著IEC61850標準的快速推進和應用，該國能源工業(yè)中的智能變電站的建設將在標準化和標準化階段逐步升級，這對于建立和應用有關(guān)中繼故障的信息管理系統(tǒng)也具有非常重要的實際意義。（三）相關(guān)技術(shù)概述1.協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)根據(jù)電氣公司現(xiàn)有網(wǎng)絡資源的不同電壓水平，通信類型包括當?shù)豘igBee無線通信、現(xiàn)場總線、TCP/IP通信和其他通信渠道。在通信協(xié)議方面，錄波器和其他電源支持的不同次級設備、協(xié)議和協(xié)議標準之間存在著巨大的差異，因此應用最為廣泛的通信技術(shù)是通信協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)。同時，由于以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議用于系統(tǒng)與站主系統(tǒng)，系統(tǒng)后臺和服務工作站之間的通信，因此有必要在特定處理過程中使用協(xié)議轉(zhuǎn)換器來集成各種通信接口。協(xié)議和基本模式通信協(xié)議類型都轉(zhuǎn)換為標準TCP/IP通信協(xié)議。圖1.1通信協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)邏輯處理模型.NET開發(fā)技術(shù).NET平臺是一組分布式技術(shù)研發(fā)平臺，用于基于互聯(lián)網(wǎng)時代的工具的應用程序研發(fā)和服務集成組件。它為開發(fā)人員提供了用于應用程序開發(fā)的各種技術(shù)支持，例如本地桌面應用程序，Web應用程序和分布式應用程序，移動應用程序，Windows服務應用程序等。.NET平臺軟件開發(fā)的好處主要包括更好的包裝，更高的可靠性，Windows平臺上更高的開發(fā)效率和更好的界面支持。2.SQLServer數(shù)據(jù)庫SQL語言主要由數(shù)據(jù)定義語言、數(shù)據(jù)處理語言、數(shù)據(jù)管理語言和其他語言元素組成。T-SQL分類具有類似于SQL的分類，但已經(jīng)擴展。T-SQL語言的分類如下。數(shù)據(jù)定義變量表達式語言(用于創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫,創(chuàng)建對象和列通常始于團隊創(chuàng)造)的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)處理語言)、塞萊塔INSERT、DELETE等語言指揮信息管理(管理權(quán)限和訪問數(shù)據(jù)庫組件,如grant)、應用程序開發(fā)中使用的語言過程管理(字),例如,While和Case，內(nèi)置函數(shù)(定義變量的命令)和其他命令(團隊中包含的標準函數(shù))。數(shù)據(jù)庫能否保持信息的正確性、及時性、很大程度上依賴數(shù)據(jù)庫的更新功能的強弱與數(shù)據(jù)庫的實時更新能力，這些操作包括增加、刪除、修改，3種操作。（四）研究內(nèi)容本文主要包括研究系統(tǒng)研究發(fā)展的基本背景，簡要介紹內(nèi)部和外部繼電保護信息系統(tǒng)研究的背景以及內(nèi)容和結(jié)構(gòu)。簡要地分析和描述了繼電保護系統(tǒng)開發(fā)中的相關(guān)技術(shù)，如系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中的協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)、C#技術(shù)和數(shù)據(jù)庫。軟件開發(fā)中使用的開發(fā)技術(shù)。其次，分析系統(tǒng)需求。分析電力公司為了保護故障信息系統(tǒng)的需要，概述研究和功能系統(tǒng)的目標和需求，簡要概述系統(tǒng)的性能目標，并創(chuàng)建系統(tǒng)的總需求結(jié)構(gòu)。然后開發(fā)用于信息保護繼電器系統(tǒng)的功能程序，研究硬件、網(wǎng)絡、功能模型和通信程序，分析系統(tǒng)主要功能模塊的功能設計，并開發(fā)相應的程序。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫架構(gòu)。最后，對系統(tǒng)功能開發(fā)的部署方法進行簡要描述，并對繼電保護信息系統(tǒng)進行了測試和分析，并分析了系統(tǒng)測試的過程和結(jié)果。最后，總結(jié)了論文的內(nèi)容，展望了技術(shù)發(fā)展的未來。二、系統(tǒng)需求分析TS6000/TS8000繼電器保護系統(tǒng)是保護故障信息平臺的重要組成部分。公司不同電壓等級的500kv/220kv/10kv繼電器保護。故障信息收集、信息和報告職能和過濾器控制和配置,實現(xiàn)了關(guān)鍵繼電保護故障信息系統(tǒng)功能,可以實現(xiàn)不同供應商的智能終端設備互聯(lián)，以提升電力公司繼電保護故障信息系統(tǒng)的管理效率和水平。本章分析了網(wǎng)絡保護故障信息的需求、討論和說明了系統(tǒng)開發(fā)的背景、分析了研究和開發(fā)系統(tǒng)的具體目標、功能實現(xiàn)和性能要求。（一）系統(tǒng)研發(fā)背景1.系統(tǒng)硬件環(huán)境分析由于TS6000/TS8000系列繼電保護故障信息平臺需要建立一個系統(tǒng)間共享故障信息的渠道，安裝在各種電壓變電所和位于公司網(wǎng)絡控制中心的主要臺站系統(tǒng)上的系統(tǒng)，因此本節(jié)中的系統(tǒng)部署硬件對環(huán)境進行分析調(diào)查。如圖3.1所示。圖2.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)環(huán)境如圖2.1所示，對于本文檔中研究的繼電器故障信息系統(tǒng)，可用的硬件資源主要包括具有數(shù)據(jù)采集和電網(wǎng)通信功能的各種RTU，ZigBee無線基站資源和4G無線基站。關(guān)于硬件環(huán)境，系統(tǒng)可以使用上述各種獲取設備和通信資源來建立與主站系統(tǒng)的通信鏈接。同時，每個變電站的內(nèi)部通信資源和硬件資源主要在功能部署系統(tǒng)中使用，例如內(nèi)部通信總線資源，終端計算機設備，變電站主機設備等可以與功能部署相匹配的資源。系統(tǒng)要求。2.系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)分析根據(jù)TS6000/TS8000系列繼電保護平臺的一般經(jīng)驗，以及公司管理層對故障信息的要求，關(guān)于繼電保護軟件，以防止信息系統(tǒng)故障，主要功能部分分為內(nèi)部的變化通信服務，公司的電氣系統(tǒng)配置中心的主要信息管理系統(tǒng)之間的局部故障和主要服務站之間的通信等。如圖2.2所示。可提供一個通用的繼電保護軟件結(jié)構(gòu)模型。圖2.2系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)模型繼電保護故障信息系統(tǒng)中主要功能軟件的說明：1.本地通訊功能：解決系統(tǒng)和變電站內(nèi)安裝線路保護問題，變壓器保護，母線保護，斷電保護和數(shù)據(jù)傳輸?shù)怯泦T，包括收集關(guān)于變電站各種次級裝置故障的數(shù)據(jù)，收集信號和管理設備。2.本地故障信息管理功能：這是開發(fā)系統(tǒng)內(nèi)部功能的主要任務，應對于管理廠站故障信息的要求，詳細說明了相應的內(nèi)部功能。3.主站通訊服務功能：解決公司電網(wǎng)調(diào)度中心系統(tǒng)與主站系統(tǒng)之間的業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸功能，主要用于系統(tǒng)傳輸給主站系統(tǒng)的各種故障信息和波形信息。4.本地故障信息數(shù)據(jù)庫：使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)方法安裝在每個變電站系統(tǒng)中。故障信息數(shù)據(jù)庫對本地故障信息進行集中存儲和維護管理。（二）系統(tǒng)功能需求結(jié)合繼電保護故障信息系統(tǒng)的發(fā)展背景和對發(fā)展目標的分析，從系統(tǒng)軟件水平的角度分析了對系統(tǒng)功能開發(fā)的具體要求。本文以參數(shù)設置的形式總結(jié)了系統(tǒng)開發(fā)的功能目標。包括安全裝置操作和波形記錄、操作和遠程控制共有四個方面，功能要求如圖3.2所示。圖2.3系統(tǒng)功能需求用例三、系統(tǒng)功能設計繼電器故障信息系統(tǒng)的功能設計工作包括軟件，硬件資源和網(wǎng)絡資源，以管理公司電力系統(tǒng)的運行和維護。同時，有必要整合功能系統(tǒng)和主站系統(tǒng)的部署方式。功能設計，具體包括系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，功能模型，功能模塊結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫設計等。（一）系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設計從繼電器保護故障信息平臺（終端站，系統(tǒng)）的總體布局來看，系統(tǒng)硬件的設計見圖3.1。圖3.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設計繼電故障保護系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)是以其運行的變壓器母線內(nèi)部網(wǎng)絡為基礎(chǔ)的。外地各種輔助設備、錄音設備和其他設備的保護裝置以RS232、RS485為基礎(chǔ)，103連接到局域網(wǎng)的通信協(xié)議和TCP/IP以太網(wǎng)接口，并通過使用短的無線局域網(wǎng)提供訪問局域網(wǎng)的機會，1.在ZIGBE變電站和隨后在數(shù)據(jù)處理服務節(jié)點轉(zhuǎn)換協(xié)議上安裝的設備，通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口和通信規(guī)范連接到總線網(wǎng)絡變電站。（二）系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)設計繼電保護故障信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)模式采用基于C/S的網(wǎng)絡模式，即系統(tǒng)客戶端，為變電站控制人員提供功能性的工作接口，需要專門的研發(fā)，需要部署一個單獨的服務工作站，如圖3.2所示。圖3.2系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)設計將系統(tǒng)客戶端應用程序部署到系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的維護工作站，并在企業(yè)側(cè)創(chuàng)建監(jiān)視節(jié)點。作為系統(tǒng)的客戶端應用程序，站點側(cè)的監(jiān)視節(jié)點通過變電站內(nèi)部總線網(wǎng)絡的保護隔離設備與系統(tǒng)的內(nèi)部服務器進行交互，以實現(xiàn)各種維護功能并管理有關(guān)繼電保護故障的信息。同時，系統(tǒng)的后臺在硬件結(jié)構(gòu)上對應于系統(tǒng)服務器的主機。基于各種網(wǎng)絡通信設備和中間協(xié)議轉(zhuǎn)換服務節(jié)點和其他資源，它與內(nèi)部的可選硬件保護設備，錄波器和打印機設備進行交互通訊。（三）系統(tǒng)功能模型設計根據(jù)信息系統(tǒng)繼電保護的功能要求，以及一般硬件和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的要求，該系統(tǒng)的功能模式主要分為用戶界面、TCP/IP服務水平、系統(tǒng)的基本邏輯。如圖3.3所示，協(xié)議轉(zhuǎn)換服務的級別、水平和結(jié)構(gòu)、特定功能模式的硬件終端水平。圖3.3系統(tǒng)功能模型設計如圖3.3所示，從變電站管理器的終端操作的角度來看，系統(tǒng)的最高級別是客戶端操作接口級別，主要用于為變電站管理器提供內(nèi)部功能的各種操作支持系統(tǒng)的。對于現(xiàn)場硬件，例如各種次級保護設備和記錄設備，必須由系統(tǒng)直接進行服務和管理，以消除實際部署過程中出現(xiàn)的通信接口，交互接口，數(shù)據(jù)協(xié)議和硬件通信協(xié)議之間的差異。更為嚴重的問題是，在系統(tǒng)功能模型中，專門部署了用于通信協(xié)議和協(xié)議一致性處理的安全設備和錄波器協(xié)議轉(zhuǎn)換服務級別，并對各種通信方法進行了統(tǒng)一處理。（四）系統(tǒng)通信方案設計繼電故障保護電路分為兩個主要部分。第一個問題涉及系統(tǒng)軟件功能、內(nèi)部資源系統(tǒng)和輔助設備之間的聯(lián)系、無線電頻率記錄器和局域網(wǎng)。另一個終端設備。設備。其次，這是公司調(diào)度中心網(wǎng)絡中心系統(tǒng)和主機系統(tǒng)之間的聯(lián)系問題。在制定具體計劃時，將在系統(tǒng)內(nèi)建立單獨的通信模式，并對方案的互動功能進行配置。1.系統(tǒng)通訊信息建模通過硬件信息收集機制，系統(tǒng)的通信交互，各種通信協(xié)議的設備的運行狀態(tài)，接口類型和相關(guān)參數(shù)，以及使用電力行業(yè)常用的103通信協(xié)議模型標準來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。圖3.4系統(tǒng)通信信息建模2.開發(fā)系統(tǒng)通信配置方案。繼電保護故障信息系統(tǒng)的通信配置圖的設計應與主站系統(tǒng)相集成，因為它們之間的數(shù)據(jù)交互是整個電力系統(tǒng)，電站和電網(wǎng)的繼電保護故障信息管理的核心。調(diào)度中心得以實施。因此，基于以上考慮，本文中的實際系統(tǒng)通信配置圖使用圖3.5所示的通信配置方案。圖3.5系統(tǒng)通信配置方案（五）系統(tǒng)功能模塊設計繼電保護故障信息系統(tǒng)的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)主要是根據(jù)特定的功能開發(fā)目標和功能目標的類型進行分離，以定義系統(tǒng)功能模塊的表示形式，在邏輯層次上實現(xiàn)功能封裝，并進行構(gòu)建。系統(tǒng)的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)。因此，系統(tǒng)控制系統(tǒng)主要分為四個功能模塊：參數(shù)設置控制模塊，保護裝置控制模塊，記錄儀控制模塊和遠程控制模塊，其功能結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)如圖4.6所示。圖3.6系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)設計1.參數(shù)設置管理功能設計根據(jù)模塊的功能設置，該模塊分為系統(tǒng)控制選項，信息管理，設備狀態(tài)顯示設置，設置顯示保護屬性，設置風格，查看系統(tǒng)信息等。圖4.7顯示了具體功能結(jié)構(gòu)。圖3.7參數(shù)設置管理模塊功能結(jié)構(gòu)設計系統(tǒng)開發(fā)采用C/S網(wǎng)絡構(gòu)架，參數(shù)設置控制模塊是系統(tǒng)中自定義工作樣式和界面樣式的實現(xiàn)的重要功能支持。它的功能與系統(tǒng)的主要功能之間沒有邏輯聯(lián)系，即錯誤的邏輯流。信息管理。在設計參數(shù)調(diào)整控制模塊的功能過程結(jié)構(gòu)時，本文使用圖4.8所示的邏輯流程進行處理。圖3.8參數(shù)設置管理模塊邏輯流程2.保護裝置操作管理功能設計對于系統(tǒng)保護設備操作控制模塊，它主要封裝了系統(tǒng)中變電站內(nèi)部部署的設備的二級保護設備的設備控制功能，例如查看保護設備設備的主要屬性以及配置設備。值控制，開關(guān)操作控制，軟壓板操作控制，模擬操作控制，運動事件操作控制，運動事件視圖控制，自檢警報控制，事件歷史視圖，本地記錄控制，記錄文件下載，控制和信號處理功能例如音量查看控件，如圖3.9所示。圖3.9保護裝置操作管理模塊功能結(jié)構(gòu)設計保護設備操作控制模塊的功能邏輯核心是基于變電站內(nèi)部通信協(xié)議的系統(tǒng)通信方案和設備的遠程控制及維護接口，其主要屬性，定值數(shù)據(jù)和所需保護設備的切換是：收集和使用信息收集。數(shù)據(jù)，軟板數(shù)據(jù)，事件數(shù)據(jù)，示波數(shù)據(jù)等將被收集并發(fā)送回去。同時，通過下行數(shù)據(jù)傳輸將簡單的狀態(tài)管理指令發(fā)送給保護設備，以實現(xiàn)改變和維護保護設備的工作狀態(tài)和配置參數(shù)。所以，從功能邏輯流程模型的角度來看，系統(tǒng)的保護裝置操作管理模塊的內(nèi)部邏輯處理流程及框架設計如圖3.10所示。圖3.10保護裝置操作管理模塊邏輯流程3.錄波器操作管理功能設計根據(jù)錄波設備在廠站安全中的作用和操作方式，系統(tǒng)中錄波器的操作控制模塊主要分為管理記錄設備的主要屬性，定值的控制操作和本地錄波設備的控制，內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)模型如圖3.11所示。圖3.11錄波器操作管理模塊功能結(jié)構(gòu)設計在系統(tǒng)錄波器操作控制功能模塊中，根據(jù)錄波器的實際控制，分為錄波器基本屬性管理，錄波器定值操作管理和內(nèi)部本地錄波管理系統(tǒng)，并可以進行錄波導出，如圖3.11所示。同樣，對于錄波器的遠程控制功能，還需要使用數(shù)據(jù)服務在系統(tǒng)內(nèi)部服務器的支持下實現(xiàn)終端分配，因此系統(tǒng)記錄儀功能模塊的邏輯流程模型的設計可以獲得如圖3.12所示。圖3.12錄波器操作管理模塊邏輯流程4.遠程控制管理功能設計遠程控制功能是基于保護裝置的基本數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)來可視化地通過系統(tǒng)維護工作站遠程控制系統(tǒng)內(nèi)的變電站中的次級保護裝置的功能?？梢詫ζ溥M行遠程控制和管理，例如收集運行狀態(tài)數(shù)據(jù)和管理運行狀態(tài)更新。在遠程控制模塊中，根據(jù)日常工作的內(nèi)容對廠站現(xiàn)場二次設備保護裝置進行監(jiān)控，它主要分為主保護裝置狀態(tài)控制，開關(guān)過程控制定值區(qū)域的設置，更改設備的定值并進入軟壓板并控制輸出參數(shù)，這樣就可以得到遠程控制功能模塊內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)的模型，如圖3.13所示。圖3.13遠方控制管理模塊功能結(jié)構(gòu)設計如圖3.13所示，對于系統(tǒng)遙控功能模塊，變電站內(nèi)二次設備保護裝置的遙控功能分工為主要設備的控制和控制。固定值轉(zhuǎn)換控制。該領(lǐng)域，固定成本管理設備的轉(zhuǎn)換，以及管理設備的包裝和從軟板回收。在控制管理的主要功能中，它分為有關(guān)保護設備主要屬性，信號復位，屬性調(diào)用，時間調(diào)用和強制時間同步的信息表示。與保護設備的時間管理有關(guān)的功能應基于GPS來實現(xiàn)。設置區(qū)域切換功能主要實現(xiàn)對安全設備設置區(qū)域?qū)傩缘目刂坪椭С?，包括切換前調(diào)用設備設置，調(diào)用區(qū)域代碼，打印設置數(shù)據(jù)列表以及切換后切換設備設置等。值更改功能主要涉及在不切換定值范圍的情況下手動更改保護設備中的定值參數(shù)。圖3.14遠方控制管理模塊邏輯流程模型設計如圖3.14所示，在進行遠程控制模塊的內(nèi)部邏輯處理時，變電站管理器根據(jù)遠程保護模塊的基本數(shù)據(jù)選擇需要控制的保護模塊，以便對其進行各種操作。控制操作，界面正在工作。所有控制指令均基于保護設備的通信服務在本地發(fā)布，以103通信規(guī)約以及符合61850技術(shù)的協(xié)議進行廠站端通信。（六）系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計在繼電故障保護信息系統(tǒng)中，應使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)維護工具，在企業(yè)內(nèi)儲存有關(guān)的繼電保護故障信息管理信息，例如：保護/記錄裝置的主要硬件性能及系統(tǒng)運行參數(shù)信息收集了系統(tǒng)所用工具的技術(shù)性能SQLServer數(shù)據(jù)庫提供并詳細分析了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的邏輯和物理結(jié)構(gòu)。1.系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析通過分析系統(tǒng)的業(yè)務數(shù)據(jù)類型之間的關(guān)系，可以使用E-R圖來開發(fā)系統(tǒng)后端數(shù)據(jù)庫的邏輯模型，如圖3.15所示。圖3.15數(shù)據(jù)庫E-R圖如圖3.15所示，在系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫中，主要以輔助設備的智能設備為核心構(gòu)建邏輯模型，并從結(jié)構(gòu)上對電力設備保護設備的基本信息和狀態(tài)信息進行表示。2.數(shù)據(jù)表設計在分析了邏輯框架和數(shù)據(jù)類型之后，在本文中開發(fā)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)庫中關(guān)鍵數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型，以及各數(shù)據(jù)表之間的外部關(guān)系，詳情見附錄表3.1-3.7。四、系統(tǒng)功能實現(xiàn)與測試（一）系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境根據(jù)事故繼電保護系統(tǒng)的功能圖，使用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，NET平臺開發(fā)了SQLServer數(shù)據(jù)庫的技術(shù)和技術(shù)，用于設計和實施系統(tǒng)功能，以防止發(fā)生故障，并介紹了系統(tǒng)功能布置的方法。（1）.NET平臺：VisualStudio.NET2010；（2）.NETFramework：.NETFramework4.5版；（3）編程語言：C#.NET、SQL數(shù)據(jù)庫操作語言；（4）數(shù)據(jù)庫站和系統(tǒng)后：SQLServer2010。（二）系統(tǒng)功能模塊實現(xiàn)對于繼電保護故障信息系統(tǒng)，不僅需要實現(xiàn)對站內(nèi)二次設備保護裝置和記錄設備的本地控制，而且還需要向站內(nèi)網(wǎng)絡環(huán)境中的變電站控制人員提供相關(guān)信息。廠站站維護站操作功能。同時，系統(tǒng)還必須根據(jù)廠站和公用事業(yè)之間的專用TCP/IP功率傳輸網(wǎng)絡環(huán)境交換數(shù)據(jù)。因此，在實際部署中，除了變電站內(nèi)的系統(tǒng)功能和服務部署外，這也是必要的?？紤]系統(tǒng)與主站系統(tǒng)之間的交互式部署。圖4.1繼電保護故障信息系統(tǒng)功能部署方式1.參數(shù)設置管理功能實現(xiàn)當變電站管理器在客戶端上打開相應的控制界面時，服務工作站將根據(jù)保存在系統(tǒng)后臺的參數(shù)更新結(jié)果，以與每個控件相對應的WinForm表單的表單加載方法OnLoad（）的形式初始化界面。渲染窗口并顯示視覺參數(shù)的界面。功能模塊中用于管理參數(shù)設置的工作界面，如圖4.2所示。圖4.2參數(shù)設置管理功能模塊運行界面根據(jù)變電站經(jīng)理選擇的信息類型，該系統(tǒng)在內(nèi)部運行的相關(guān)操作要求，并與TCPCommService對象的聯(lián)系在主調(diào)度中心。公司電力系統(tǒng)調(diào)度中心，使用通信處使用接口進行上述工作，以檢索和檢索關(guān)于狀態(tài)或服務的信息，并履行有關(guān)職能。相關(guān)的軟件包已嵌入在一個Clickdescription方法接口，以控制狀態(tài)視圖或操作控制，以查看和更新信息。關(guān)于工作接口瀏覽器功能的信息見圖4.3。圖4.3信息瀏覽功能運行界面在圖5.3中，變電站管理器可以通過單擊“查看系統(tǒng)運行狀態(tài)”或“查看系統(tǒng)維護信息”按鈕，在彈出的信息窗口中查看本地系統(tǒng)的運行狀態(tài)或近期維護信息。2.保護裝置操作管理功能實現(xiàn)由于各種工作指令的接收和響應接口都集成在變電站設備的二次保護設備中，因此協(xié)議轉(zhuǎn)換器用于分析，重新打包和發(fā)送工作指令，二次設備保護設備將對應于特定的操作。內(nèi)部響應類型并返回響應結(jié)果。在返回過程中，協(xié)議轉(zhuǎn)換器還用于將響應結(jié)果重新封裝為基于TCP/IP的數(shù)據(jù)包格式，并在系統(tǒng)后端服務器對其進行解析之后，執(zhí)行數(shù)據(jù)庫存儲操作并維護客戶端工作站返回并顯示。（a）保護裝置定值操作界面（b）保護裝置模擬量操作界面圖4.4保護裝置操作管理功能模塊運行界面3.錄波器操作管理功能實現(xiàn)在系統(tǒng)中，所有記錄儀的波形文件的采集結(jié)果以CFC文件的形式保存在系統(tǒng)內(nèi)部服務器的主機上，并將相應的波形文件的基本屬性寫入服務器端數(shù)據(jù)庫。變電站管理器可以通過搜索波形文件的基本屬性來檢索存儲在系統(tǒng)內(nèi)部服務器中的波形文件，并執(zhí)行在線下載功能，例如文件名，采集源，采集時間，文件大小等。搜索結(jié)果列表中所選波形數(shù)據(jù)文件的格式。在設計和實現(xiàn)波形文件上傳功能時，本文主要采用基于TCP/IP的通信技術(shù)來實現(xiàn)波形文件通信功能以及系統(tǒng)后端服務器與服務工作站之間的數(shù)據(jù)傳輸。下載功能，系統(tǒng)首先根據(jù)客戶終端發(fā)送的波形文件的搜索條件是基于后臺數(shù)據(jù)庫搜索操作的界面，并請求波形文件主要屬性的對應數(shù)據(jù)，界面以列表形式顯示。隨后，當變電站管理器選擇列表項并單擊下載按鈕時，系統(tǒng)將使用讀取文件數(shù)據(jù)，TCP通訊，接收客戶端文件數(shù)據(jù)以及文件存儲來處理下載。圖4.5保護裝置錄波器波形文件查看及下載界面4.遠方控制管理功能實現(xiàn)系統(tǒng)遠程控制功能模塊主要向變電站控制人員提供部署在廠站側(cè)的二次設備保護裝置的操作控制功能，例如控制保護裝置狀態(tài)的主控制，設置區(qū)域切換過程的控制，更改硬件和軟件設置?？刂茐喊宓妮斎牒洼敵鰠?shù)。在開發(fā)和實現(xiàn)特定功能時，系統(tǒng)會根據(jù)變電站管理器選擇的保護設備和操作類型，向系統(tǒng)后臺發(fā)送遠程控制請求，以進行特定處理。該處理包括遠程控制命令協(xié)議轉(zhuǎn)換處理，現(xiàn)場通信處理，接收控制反饋以及在操作完成之后返回控制狀態(tài)。以保護設備的遠程控制功能模塊中的基本狀態(tài)控制功能為例，其操作界面如圖4.6所示。圖4.6保護裝置基本狀態(tài)控制功能運行界面此外，為了改變保護裝置的定義或改變壓板上的壓痕復位值，這種處理還包括閱讀和閱讀關(guān)于保護裝置當前固定值的信息，因此，閱讀并返回當前保護裝置的值是添加到邏輯順序的操作。圖4.7顯示了修改后的保護裝置的功能接口。圖4.7保護裝置軟壓板投退值操作功能運行界面（三）系統(tǒng)測試及結(jié)果在系統(tǒng)的測試操作中，通過仿真進行測試，并使用上述測試環(huán)境配置在用于測試的變電站中部署系統(tǒng)的后臺服務和維修工作站功能。同時，黑匣子測試方法用于在維護工作站的客戶端界面中執(zhí)行各種功能操作，以查看系統(tǒng)的工作效果是否滿足要求。在系統(tǒng)性能測試中，系統(tǒng)的后臺通信功能主要旨在測試其協(xié)議轉(zhuǎn)換的處理機制。具體測試內(nèi)容包括符合IEC61850和TCP/IP以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線（RS485）。TCP/IP以太網(wǎng)通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換均按照原始的103通信協(xié)議標準進行。同時，從系統(tǒng)可靠性，安全性和后臺通信能力的角度，通過系統(tǒng)的實際運行測試，檢查連續(xù)運行72小時的系統(tǒng)性能的可靠性，并執(zhí)行各種操作有權(quán)限。在廠站中通過通信操作和硬件故障報告執(zhí)行安全性測試以篡改性能，并檢查系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)議到IEX61850/103通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換狀態(tài)，并檢查其通信功能以獲得系統(tǒng)性能。它符合公司的預期要求，因此可以通過系統(tǒng)功能和性能測試。五、結(jié)論與展望（一）結(jié)論本文詳細闡述并實施了繼電保護故障信息系統(tǒng)。對應用環(huán)境和系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)進行了分析和研究，并討論了開發(fā)和使用系統(tǒng)的需要和可能性。同時，確定了系統(tǒng)功能發(fā)展的目標，并分析了系統(tǒng)各站和各站之間的內(nèi)部聯(lián)系以及系統(tǒng)的通信要求。在此基礎(chǔ)上，本文件詳細闡述了該系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)模型，該模型分為硬件結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，通信程序，功能模塊。與數(shù)據(jù)庫有關(guān)的功能模塊和項目。最后，完成詳細的功能設計，實施和測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)的試驗和試驗結(jié)果表明，其功能基本符合公司的期望。這可在公司終端使用繼電保護，防止信息收集、管理和維護中出現(xiàn)故障，造成巨大損失，提高了公司網(wǎng)絡的總體管理和安全水平。（二）展望從電力系統(tǒng)的運行和維護的角度來看，相關(guān)的繼電保護故障信息管理業(yè)務非常復雜，并且在電氣工程和電氣設備（如二次保護設備，錄波器和廠站終端）方面需要大量豐富的知識。同時，要部署其他電氣設備。為了進行故障保護信息系統(tǒng)的研究和開發(fā)，需要考慮供電組織的變電站和其他電站終端的實際部署情況以及運維管理模式。功能開發(fā)過程中所需的技術(shù)空間不僅包括計算機軟件，網(wǎng)絡通信，數(shù)據(jù)庫和其他信息技術(shù)，還要求開發(fā)人員具有豐富繼電保護，電網(wǎng)故障應對手段，電力網(wǎng)絡傳輸和協(xié)議等專業(yè)知識和實踐技能。因此，本文中某些功能的技術(shù)實現(xiàn)以及硬件接口的分析需要進一步加強學習。在后續(xù)的學習工作過程中，還需要提高自身軟件技術(shù)能力和電網(wǎng)運行與維護管理的專業(yè)技能。參考文獻[1]崔大林,莊紅山,王曉飛,于冰,姜健琳.基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護信息應用研究[J].自動化技術(shù)與應用,2020,39(11):76-80.[2]盛遠,王晨麟,厲娜.電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定的原因與應對方法[J].農(nóng)村電工,2020,28(11):41-42.[3]張惠,袁春.電網(wǎng)繼電保護與故障信息管理系統(tǒng)的應用探討[J].電力設備管理,2020(10):192-194.[4]郭奧.電力系統(tǒng)繼電保護和二次回路的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].當代化工研究,2020(20):8-9.[5]郭淳.繼電保護與電力自動化的故障處理方法[J].集成電路應用,2020,37(10):152-153.[6]林彤,陳鋒云.微機繼電保護系統(tǒng)故障信息自動檢測方法研究[J].電子設計工程,2020,28(16):87-91.[7]羅振威,余棟斌,何雄輝,張俊杰,魏紅星.變電站繼電保護故障信息遠程傳輸系統(tǒng)設計[J].電子設計工程,2020,28(10):113-117.[8]祁晉威.電力系統(tǒng)中的主要故障信息及繼電保護對策[J].數(shù)碼世界,2020(04):273.[9]鄭超.繼電保護故障分析整定仿真管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].電子科技大學,2020.[10]劉斌,王曉明,田君楊,毛建維.基于多源信息的繼電保護故障信息智能分析系統(tǒng)研發(fā)[J].電工技術(shù),2020(01):47-49.[11]鄭天齊,王永剛,沈永良,王世奇,鄔軍軍.繼電保護故障信息系統(tǒng)應用分析[J].數(shù)字技術(shù)與應用,2019,37(12):24-25.[12]王志軒,王永剛,沈永良,鄔軍軍.微服務架構(gòu)在繼電保護故障信息主站系統(tǒng)中應用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應用,2019,37(09):95-97.[13]易妍,方磊,張小亮,呂曉亞.變電站繼電保護管理信息系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].電工技術(shù),2019(14):93-94.[14]邵凌.繼電保護及故障信息系統(tǒng)通信模型分析[J].通訊世界,2019,26(07):47-48.[15]蔡超.繼電保護故障信息主站系統(tǒng)Web發(fā)布子系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].西安電子科技大學,2019.[16]王喆.繼電保護系統(tǒng)故障診斷的研究[D].華北電力大學(北京),2019.[17]巫聰云.廣西電網(wǎng)繼電保護信息系統(tǒng)構(gòu)架研究及故障智能分析的實現(xiàn)[D].廣西大學,2018.[18]尚艷潔.電力系統(tǒng)繼電保護及故障信息系統(tǒng)的設計[J].電子技術(shù)與軟件工程,2017(23):163.[19]田洋.繼電保護故障信息系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].電子科技大學,2015.[20]楊慧昕,李吉婷.故障信息子站與電力系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)的設計研究[J].科技風,2014(22):28.附錄（1）保護裝置數(shù)據(jù)表表4.1保護裝置數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)設計屬性名稱表內(nèi)字段數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)長度備注說明裝置編號piotdevidvarcliai10主鍵一次設備類型inaindevtypemt一非空一次設備名稱maindevnaiiievarcliar50非空保護型號prottypemt一非空裝置名稱devnamevarcliar100非空生產(chǎn)廠商maiinainemt—可為空通訊標準comm.standmt一非空裝置類型devtypeint一非空通信協(xié)議coimn.piotmt一非空裝置版本號devversvarcliai30可為空裝置校驗碼devchecodevarcliar20可為空裝置地址devaddrvarcliar100非空裝置內(nèi)時間devtunedatetime一可為空103地址devl03addrvarcliar50非空通信口couiin.portmt一非空A網(wǎng)IPaipvarcliai50非空B網(wǎng)IPbipvarcliar50非空A網(wǎng)端口aportmt一非空B網(wǎng)端口bportmt一非空CPU版本號cpuversvarcliai20非空CPU描述cpuinfovarcliai100可為空（2）定值區(qū)號數(shù)據(jù)表表4.2定值區(qū)號數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)設計屬性名稱表內(nèi)字段數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)長度備注說明保護裝置編號protdevidvaichar10非空，外鍵定值區(qū)編號aieaid