王永胜，张 祥，宁海波

（乌兰察布供电公司，内蒙古 乌兰察布 012000）

继电保护装置是变电站中的重要设备，其主要作用是电力系统内发生各种故障时，能够及时地将故障点可靠隔离，保证其他无故障设备快速恢复正常运行。分析变电站跳闸事故原因时，目前仍较多采用现场调取保护装置故障波形的方法[1−3]，若变电站的位置较偏远，上述方法会降低电力抢修工作效率。本文提出一种继电保护装置联网打印系统，随着该系统的逐步普及，可远程调取继电保护装置的相关信息并打印，提高电力抢修和事故分析的效率。

变电站内的继电保护及安全自动装置一般安装于保护室内的保护屏中，数量少则有几十套，多则有上百套。继电保护及安全自动装置配有相关的打印机，供打印相关信息使用。某供电公司投运的继电保护及安全自动装置和配套的相关打印机统计数量如表1所示。

表1 继电保护及安全自动装置和配套的打印机数量

继电保护装置的信息有3种输出方式。

1）面板显示。其特点为只能就地查看，无法携带，不能信息共享，且屏幕小，信息展示需要多次操作。

2）通信传输。其依赖于调度数据网等系统以及通信解码的稳定性，且繁重的信息对点工作必不可少，但信息共享方便。

3）纸质打印。其特点是需要就地获取，方便携带，信息内容多样全面，纸质内容虽可共享，但无法充分利用。

目前，打印机安装方式有保护屏安装和临时性安装两种。保护屏安装打印机易使色带、纸张老化，且打印机及其相关配件是易消耗设备，现场维修和更换备品备件不方便。根据变电站反措规定，保护屏不能接交流电源，很多变电站的保护屏未安装打印机，临时安装打印机需另外接电源和打印机连接线。上述两种方式，都需到变电站现场才能打印。大部分变电站地理位置较偏僻，路途较远，到变电站去打印继电保护装置故障波形等信息费时费力，且工作效率低。

3.1 联网打印系统架构

联网打印系统架构如图1所示。如果继电保护装置的打印接口为串口，则直接通过串口打印信息采集器接入联网打印系统；
如果继电保护装置的打印接口为并口，则通过串并转换器转换为串口后接入串口打印信息采集器，再经多路串口打印信息采集器接入联网打印系统。联网打印系统子站端（变电站端）运行时，继电保护装置只检测打印机状态，并不从打印口接收任何信息；
联网打印系统子站端仅被动接收信息，不发出请求信息，不会影响继电保护装置的安全运行。继电保护装置在投运后需要设置为自动打印模式，否则只能人工触发打印[4−6]。

图1 联网打印系统架构

3.2 系统软件设计方案

联网打印系统软件主要包括读取配置初始化信息、启动监视线程、启动处理线程及启动远传线程。其中配置信息主要包括：各个采集器的IP地址和起始应用端口号，如起始端口号为2001，则对16口的采集器来说其端口号范围为2001至2016，每个应用端口对应一个采集接口；
采集器各采集接口所对应的继电保护装置的名称和型号。系统软件流程如图2所示。

图2 系统软件流程图

3.2.1 监视线程实现流程

监视线程从打印信息采集器获取打印数据。打印信息采集器在接收到打印数据后，将打印数据打包成网络报文发送给联网打印系统后台主机，报文采用UDP格式，IP地址可指明来自的采集器，应用端口号可指明来自的采集接口。采集器对打印数据的打包原则为5倍空闲时间即打包，空闲时间依据设定的串口波特率自动设定。

3.2.2 处理线程实现流程

处理线程主要用于处理采集完成的打印数据，为减少对存储空间和网络带宽的占用，打印数据在存储和远传之前会进行压缩，界面显示时再解压缩。

3.2.3 远传线程实现流程

远传线程主要用于与主站通信。联网打印系统后台主机接收到打印数据后，会根据配置信息找到对应的继电保护装置，将打印数据保存在该装置内的缓存中，并将其定时器重新置位，定时器的启动时间为20 s，即在20 s内无新的打印数据，认为打印完成。

4.1 系统维护

现已逐步完成220 kV变电站继电保护装置联网打印接入工作，只需在子站端做好配置，主站端便可直接读取并使用相关信息。该系统本身所需维护工作量较少，只需完成新投运的继电保护装置在投运前接入系统的工作即可，平时无需维护；
将已运行的保护装置接入系统较为便捷，通过端子排用RS485总线与保护装置的串口连接，保护装置无须退出运行便可完成接入工作。主站端安装于继电保护管理人员的办公地点，继电保护管理人员可检测接入系统的每台继电保护装置的通信情况。

4.2 事故信息获取

继电保护动作后，为校验动作的正确性和进行后续事故处理，需生成保护动作分析报告，其内容应包括动作元件的启动时序和相别、启动时刻的自检状态和开关量状态、系统定值和软压板设置信息以及录波图信息等。通过打印，一次操作就可获取上述信息。

4.3 电子报告管理

保护动作分析报告需要在保护专责、地调、安监和中调保护处进行存档。分析报告包括纸质报告和电子报告。纸质报告由继电保护装置打印直接得到，纸质版的动作报告不易保存。电子报告可通过汇总其他系统的信息得到，也可为纸质报告的影印版，使用该系统可直接远程调取动作分析报告并以电子版的形式保存下来，便于日后调取进行学习与分析。

4.4 定值清单管理

变电站内所有继电保护装置均需进行定期检验。检验项目包括：装置外部、绝缘、上电和逆变电源检查，开关量输入回路检验，输出触点及输出信号检验，数模变换系统检验，整定值的整定和检验，传动试验等。每套装置检验完成后，相关工作人员可将现场装置定值打印出来，并与最新定值清单进行核对，以防在工作中将继电保护定值修改。

继电保护装置联网打印系统解决了打印信息获取难和打印机维护不方便的问题，减少了与打印相关的备品备件数量，降低了维护成本。同时，避免到现场临时安装打印机，节省了大量时间，提升了事故处理及日常维护管理的效率。实践证明该打印系统运行效果良好，具有推广使用价值。

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