WY2000故障录波信息管理系统在江西九江供电公司的应用3885.docx

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1、WY2000故障录波信息管理系统技术资料之一WY20000故障障录波信信息管理理系统在江西九江江供电公公司的应用廖晓春摘要: 故故障录波波装置是是保证电电力系统统安全稳稳定运行行的重要要设备，是是电力系系统不可可缺少的的组成部部分。故故障录波波信息管管理系统统对故障障录波装装置进行行在线健健康状态态的监视视，为故故障录波波信息提提供了统统一的分分析平台台，有利利于调度度端快速速、简便便、全面面获取故故障信息息，快速速作出事事故处理理方案，同同时为精精确故障障定位、优化生生产调度度与管理理决策、防止误误判断可可能造成成的事故故扩大、实现设设备事故故的超前前控制，减减少电网网的事故故损失等等起到重

2、重要作用用。本文结结合我公公司承接接的江西西省九江江供电公公司2220kV故障录录波信息息网工程程的设计计和实施施，详细细阐述了了新型录录波信息息管理系统统如何高高效为电网网用户服服务。0 引言故障录波信信息管理理系统，是是一个集集信息采集集、传输输、分类、整整合、发发布功能能于一体体的智能能程度很很高的电电网信息息自动化化系统。无无论是电电网正常常运行，还还是在电电网发生生故障情情况下，系统都能将辖区所有变电站内的故障录波装置的信息完整、及时、正确地呈现在调度控制中心相关专业人员面前。采集到的信息经过整合后可进行高级分析和二次利用，能够快速、准确地判断故障性质、故障位置，为电网及时排除故障、

3、调整运行方式、减少停电范围提供科学依据。九江供电公公司故障障录波信信息网是是一个复复杂的信信息集成成系统：（1）在变变电站层层，需要要面向不不同厂家家、不同同接口、不不同时期期、不同同规约版版本的录录波装置置；同时时要面向向变电站站改造过过程中一一次系统统、二次次系统的的不断扩扩容和升升级；智智能设备备在物理理上组网网后，仍仍存在着着繁重的的规约转转换工作作；（2）根据据目前的的调度体体制，变变电站需需要向不不同的调调度中心心传送采采集的故故障录波波信息，可可能面对对采用不不同的通信协协议；（3）在主主站端，故故障录波波信息管管理系统统应该与与现有的的其它信信息系统统进行有有效结合合，保证证过

4、去的的投资不不浪费。故障录波信信息管理理系统相相对于传传统的故故障录波波调度系系统，其特点是：（1）保证证信息的的传输的的实时性性、可靠靠性；（2）基于于B/S/C设计的的通信结结构，有有专门的的主机，支支持WEEB发布布；（3）为故故障录波波设备量量身定制制的信息息统计、汇汇总和检检索服务务；（4）跨平平台性。故障录波信信息管理理系统和和目前广广泛采用用的电网网继电保保护信息息管理系系统也有着本本质的区区别，主主要表现现在：（1）故障障录波信信息管理理系统只只针对变变电站故故障录波波装置，不不关心保保护设备备及其它它安全自自动装置置；（2）轻松松应对大容容量、高密集集的文件件传输对系系统通信

5、信资源的的极限考考验；（3）无论论从技术术实现还还是从电电网运行行管理上上看，故故障录波波装置和保保护装置置应该是是分开的的。保护装装置负责责决策，故故障录波波装置负负责提供供第三方方证据，所以在原原子数据据的采集集上它们们必须各各自独立立。系统在施工工时，必必须考虑虑以下重重大问题题：（1）目前前绝大多多数故障障录波装装置并没没有采用用标准的的1033或者6618550规约约，变电电站端的的录波装装置多种种规约并并存、有有些规约约的设计计因为年年代久远远型号落落后，造造成规约约本身有有缺陷，很很难保障障接入的的可靠性性；（2）故障障录波装装置广泛泛采用的的是工控控机WWINDDOWSS操作系

6、系统，工工控机属属于旋转转部件本本身不可可靠，而而针对WWINDDOWSS操作系系统的病病毒十分分普遍防防不胜防防，因此，保护主主站端的的主机不不受变电电站端病病毒的攻攻击，将将是一个个重大挑战战；（3）故障障录波数数据量十十分庞大大，通信信传输和和数据存存储的压压力都十十分巨大大，此外，站站在用户户的使用用角度来来看，系系统必须须从这些些海量数数据中筛筛选和过过滤出用用户最关关心的部部分，这这是系统统设计的的最大难难点，处处理得当当就是最最大亮点点；（4）电网网继电保保护故障障信息管管理系统统是一件件新生事事物，设设计和实实施过程程中还存存在诸多多不确定定因素，必必须充分分和用户户交换意意见

7、，反反复摸索索实践经经验。1 工程设设计九江供电公公司本次次工程接入入的故障障录波装装置有四四个厂家家供货的的六种型型号共计计十六台台设备，作为江江西全省省故障录录波信息息管理系系统的先行试点点，为了了客观评估估系统投运运各项指指标，特意在九九江供电电公司调调度大楼楼通信机机房配置置了主站站服务器器全套软软、硬件件系统，保保留所有有物理信信道和软软件规约约接口，既既满足现现有需求求，也可可直接用用于正在在投建的的江西全全省故障障录波信信息网九九江分站站。图1：故障障录波信信息管理理系统结结构图1、1对设设备联网网方式进进行优化化，目标标是：l 简化接线，便便于施工工、巡视视、检修修；l 减少中

8、转环环节；l 所有的通信信环节必必须可靠靠、可测测、可控控；l 所有的通信信环节上上的设备备在出现现故障时时能够自恢恢复。1、2 接接入的故障录录波装置置的通信规规约可选选择。1、3 提提供高可可靠性的的硬件平平台，并并对相关关参数指指标提出出适当的的评价；尤其是是在装置置通信信服务器器数据服服务器主站应应用系统统的通信信环节上上的设备备的可靠靠性的要要求是最最关键的的。1、4 进进行规约约转换，实实现信息息标准化化。1、5 主主站进行行信息集集成，集集成的目目标为：l 剔除无用信信息（信信息过滤滤）；l 提出符合主主站应用用需求的的信息专专题，能能够方便便查询、检索、制表；l 对不同的装装置

9、的可可输出信信息，按按照信息息专题，提提出专门门的处理理，以满满足主站站的应用用需求，并并提出“可观察察性指标标”，供主主站参考考。1、6 可可制定数数据分拣拣策略、自自动上送送策略、信信息显示示策略、通通信服务务策略、本本地数据据维护策策略、数数据库策策略，策策略界面面简洁直直观，方方便运行行人员使使用和维维护。2 基于BB/S/C模式式的整体体架构系统采用主主站(应应用服务务器+通通信服务务器+数数据库服服务器)+变电电站故障障录波装装置基于于Broowser/Serrverr/Clliennt结构构，即主主站由WWeb应应用服务务器、通通信服务务器、数数据库服服务器三三者构成成：通信服服

10、务器与与变电站站故障录录波装置置之间形形成C/S结构构实现6618550/1103规规约的通通信，形形成主站站信息交交互传输输通道；主站WWeb应用用服务器器（客户户端）与与通信服服务器（服服务器）同同时采用用基于XXML的的B/SS结构，形形成主站站浏览客客户向故故障录波波装置的的信息调调用通道道，或驻驻留程序序发起的的对故障障录波装装置信息息的自动动调用；Webb应用服服务器向向主站的的浏览客客户提供供包括数数据库信信息与故故障录波波信息调调用等服服务，同同时对于于故障录录波装置置自发的的告警与与故障信信息，由由通信服服务器直直接驱动动，实现现其在主主站浏览览客户界界面上的的实时动动态显示

11、示，以满满足实时时性的要要求；主主站数据据库服务务器提供供应用服服务器、通通信服务务器、以以及通信信服务器器与WEEB服务务通信等等初始化化的依据据，同时时实现必必要的数数据存储储和服务务。系统的功能能架构如如图2。主站与故障障录波装装置的信信息流主主要有以以下：(1)主站站浏览客客户发起起的对数数据服务务器的数数据访问问对数据库数数据的查查询、分分析，包包括对故故障录波波装置的的历史信信息（本本地及远远方文件件列表、定值、事件等）和高级应用（包括录波分析、故障分析等）。(2)主站站浏览客客户发起起的对变变电站故故障录波波装置的的数据访访问 主主站浏览览客户发发起的对对子站所所集成的的自动装装

12、置的定定值、模模拟量、开开关量、事事件、故故障、扰扰动信息息（录波波文件）的的即时召召唤，由由通信服服务器转转发给故故障录波波装置，并并由其接接受后根根据设定定实现对对数据库库的直接接写库，或或由应用用服务器器根据通通信服务务器返回回的报文文结合数数据库的的信息，对对主站浏浏览客户户提供信信息界面面，同时时可能有有关的数数据写库库由发起起访问的的主站浏浏览客户户决定。(3)主站站通信服服务器自自动发起起的对故故障录波波装置的的数据访访问实现对故障障录波装装置定期期的自动动巡检，自自动形成成相关报报告；及及时接收收故障录录波装置置的新录录波文件件以防重重要信息息的丢失失，同时时对录波波数据进进行

13、解析析，重要要数据立立即制表表并形成成故障简简报。(4)故障障录波装装置自动动发起的的告警与与录波简简报信息息变电站端的的故障录录波装置置对其集集成的自自动装置置所巡检检或收到到的告警警与故障障信息，自自动形成成报文，上上报主站站。主站站在接受受后，立立即进行行数据解解析和存存储，并并以一定定方式及及时告警警与通知知，包括括实时发发送给接接入主站站系统的的浏览器器客户。1浏览器器访问主主站应用用服务器器网站； 2浏览器器下载最最新故障障录波装装置信息息；3主站应应用服务务器根据据浏览器器客户的的申请向向通信服服务器发发出reequeest对对象请求求；4通信服服务器解解析reequeest对对

14、象请求求为WYY20000代理理协议发发往变电电站故障障录波装装置； 5变电站站端故障障录波装装置返回回响应信信息并解解析为WWY20000代代理协议议；6对一些些必须数数据进行行写库；7向主站站WEBB应用服服务器发发送reespoonsee应答对对象； 8浏览器器对获取取应用服服务器上上数据库库响应的的数据到到客户端端界面；9数据库库服务器器对通信信服务器器的数据据支持；10应用用服务器器对数据据库服务务器的请请求11-数数据库服服务器对对通信服服务器的的数据请请求的响响应；12故障障录波装装置主动动上送自自发的告告警与故故障信息息；13通信信服务器器通过快快速报文文机制主主动通知知应用服

15、服务器其其收到的的故障录录波装置置自发的的告警与与故障信信息；14-浏浏览器下下载weeb服务务器实时时监控的的应用服服务程序序到客户户端，并并且获得得服务器器发送的的故障实实时信息息；图2：功能能架构3 通信服服务器安装在通信信机房的的服务器器是一个个实时分分布式框框架，它它完成与与变电站站故障录录波装置置信息交交互的代代理协议议编码和和解码工工作，发发送和维维护主站站各个服服务请求求进程和和队列，同同时负责责将必要要的文件件写入数数据服务务器。 通信服务器器还需和和数据分分析主机机协调工工作。数数据分析析主机负负责实时时解析故故障录波波数据文文件，进进行实时时故障分分析、故故障定位位、双端

16、端测距等等高级功功能，并并对区内内故障数数据文件件进行数数据维护护和紧急急制表，生生成实时时库信息息，最后后提交到到WEBB服务器器通知客客户端刷刷新。通信服务器初始化（从数据库中读出所有配置信息）接受主站请求生成同步请求线程生成异步请求线程WY2000协议解析与变电站交互模块命令队列/快速报文通道数据服务器图3：主站站通信服服务器的的业务流流程关键问题及及解决方方法：（1） 多多个交互互线程的的管理为了更好的的管理各各个请求求线程，系系统引入入了逻辑辑进程的的概念，通通信服务务器接受受到主站站的请求求后，将将请求进进程放入入队列，然然后按照照FIFFO（先先来先服服务）的的原则在在队列的的另

17、一端端用应用用程序线线程处理理请求，其其中用到到的多个个队列是是分优先先级的，以以适应快快速报文文的实时时性。（2） 数数据库写写资源的的合理分分配由于数据库库是系统统的数据据核心和和基石，所所以数据据库的写写入一定定要安全全，同时时数据库库的访问问也是系系统最薄薄弱的环环节，多多个线程程都需要要访问数数据库，这这样就产产生了数数据库的的读写同同步问题题，尤其其是写数数据库，多多个线程程同时操操作数据据库的时时候十分分容易引引起系统统崩溃，所所以数据据库的写写资源不不仅宝贵贵，而且且至关重重要。为此我我们特意意设计了了一个数数据库写写缓冲队队列，所所有线程程将需要要写入数数据库的的信息统统一放

18、入入写缓冲冲队列，系系统另设设一个专专用线程程负责在在适当的的时机统统一进行行数据库库写操作作。同时时，为了了满足信信息交互互的实时时性，所所有线程程（包括括最顶层层的WEEB服务务应用程程序）都都是通过过访问实实时库来来代理访访问数据据库，只只在系统统初始化化时读取取最近更更新的信信息即可可，保证证了数据据库的安安全性和和系统的的可靠性性。（3） 为为了隔离离安全防防护III区变电电站普遍遍基于工工控机WINNDOWWS系统统在联网网时不可可避免的的病毒传传播，杜杜绝病毒毒从本系系统进入入IIII区系统统，WYY20000采用用了基于于ARMM裁减减过的LLINUUX服务务作为主主站通信信服

19、务器器平台，实现对病毒传播的过滤。4 主站功功能设计计主站端通信信中间件件服务机机是故障障录波装装置信息息处理的的核心；具有以以下功能能： （1）侦听听各装置置/子站的的通信请请求，并并及时进进行处理理；包括括装置/子站消消息机制制的命令令解析与与转发，数数据传输输请求解解析与数数据转换换；命令令解析与与转发包包括声光光报警，启启动呼叫叫系统等等；数据据转换包包括装置置/子站基基于IEEC6118500MMSS、1003+1104数数据转写写到主站站数据库库，基于于Commtraade格格式的故故障录波波数据转转写到主主站数据据库；（2） 侦听主站网网络各工工作站对对装置/子站的的通信请请求，

20、并并及时进进行处理理；包括括专业工工作站上上发出的的对装置置/子站各各类信息息的调用用、启动动、配置置修改等等；装置置/子站将将主站工工作站发发出的命命令转化化IECC618850MMMS、1103+1044规范的的报文下下发到装装置/子站；（3）系统统的任何何操作或或与故障障录波装装置通信信异常不不会改变变与其相相连接的的二次设设备的正正常运行行工况；（4）任一一套故障障录波装装置退出出或发生生通讯故故障不影影响主站站系统与与其他节节点的正正常通讯讯，接入新新的故障障录波装装置不须须改变现现存的网网络结构构，不须须改动其其他节点点的参数数设置；（5）具有有良好的的健壮性性，能够够长期稳稳定运

21、行行，界面面友好，对对偶然的的错误操操作给出出告警，并并且不会会由此导导致不可可恢复的的错误；（6）电源源短时失失去又重新新恢复时时，系统统能够可可靠自我我恢复到到正常运运行状态态；（7）自动动检测系系统软、硬硬件工作作情况；（8）自动动检测系系统与变变电站端端故障录录波装置置的通讯讯情况；（9）自动动检测所所接变电电站端故故障录波波装置的的工作情情况，并并对（66）、（77）、（88）所列列异常情情况加以以区分后后作为一一般事件件存储到到数据库库；（10）具具备独立立的GPPS对时时信号接口口，能接收收GPSS系统的的RS2332、IIRIGG-B或或分、秒秒脉冲信信号；（11）提提供运行行

22、人员、系系统维护护人员操操作和数数据就地地处理的的主计算算机（嵌嵌入式主主站提供供相应操操作后台台机或维维护用便便携计算算机，并并有相应应的操作作界面供供运行人人员对故故障录波波装置的的运行状状态进行行设置），以以进行记记录查询询和维护护工作，维护内容为主站运行参数，包括：通讯参数、装置配置文件、信息优先级设定、信息过滤设置、主动上送原则设置等。6 结语本文介绍了了WY220000故障录录波信息息管理系系统应用用在江西西省九江江供电公公司2220kVV故障录录波信息息网的实例。该该项目充充分结合合当前电电网运行行特点，采采用了许许多超前前设计理理念和创创新思维维，并对新一代代故障录录波信息息处理技术术进行了了大胆构构想和实实现。目目前该系系统投运运已超过过1年，稳稳定可靠靠，用户户反应很很好。11