變電站繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)

張登建 趙澄 張超 顧佩佩 孫昊彥 金鑫

摘?要： 現(xiàn)如今，隨著電力企業(yè)的快速發(fā)展，而繼電保護(hù)裝置是整個綜合自動化電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，電網(wǎng)中繼電保護(hù)裝置的原理是：繼電保護(hù)裝置通過發(fā)信號和跳閘來反映電力系統(tǒng)元件的不正常和故障信號，迅速隔離電力系統(tǒng)故障，實現(xiàn)避免大面積地區(qū)的停電事故，以確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的目的。電網(wǎng)中大量存在的是弱電系統(tǒng)，但是工作環(huán)境存在很大的不安全因素，比如微機(jī)在嚴(yán)重干擾情況下通常會出現(xiàn)誤動、拒動。因此，一定要做好綜合自動化變電站的繼電保護(hù)工作，強(qiáng)化管理，狠抓技術(shù)環(huán)節(jié)，保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行。

關(guān)鍵詞： 變電站;繼電保護(hù);自動化系統(tǒng)

【中圖分類號】TP2?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A?【文章編號】1674-3733（2020）03-0152-01

1?變電站綜合自動化系統(tǒng)

變電站綜合自動化技術(shù)主要是指利用變電站的二次計算機(jī)系統(tǒng)，通過計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代自動化控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及對應(yīng)的圖形顯示技術(shù)來實現(xiàn)多種功能集合于一體的監(jiān)控系統(tǒng)（主要包括電站控制、電站測量、電力信號以及繼電保護(hù)和計量等多個方面）。這是一種新型的自動裝置和系統(tǒng)。對于綜合自動化變電站來說，下面的兩個功能是區(qū)分于傳統(tǒng)變電站的主要核心：

1.1?防誤監(jiān)控

隨著變電站逐步自動化、智能化，變電站的監(jiān)控系統(tǒng)就給新的操作模式下房屋閉鎖的功能提供了十分強(qiáng)大的平臺。自動化變電站充分利用了監(jiān)控系統(tǒng)所提供的強(qiáng)大技術(shù)平臺和隨之而來的大數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合的統(tǒng)籌規(guī)劃，在多種信息和軟硬件融合之下，變電站的防誤閉鎖功能變得更加智能化和高效化。事實上，斷路器以及隔離開關(guān)的對應(yīng)位置以及對應(yīng)的數(shù)據(jù)模擬信號已經(jīng)融合到了當(dāng)前的監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，利用這些信息我們就可以進(jìn)行防誤判斷，加上合適的硬件，我們就可以在智能變電站的幫助下進(jìn)行防誤閉鎖操作，相比較前一代的人工輔助，這種高智能化的處理使得效率大幅度提高。

1.2?自動控制

變電站綜合自動化系統(tǒng)的另一個巨大優(yōu)勢就是在于全自動的控制功能實現(xiàn)。這樣不但使得現(xiàn)場進(jìn)行測量的結(jié)果完整而且準(zhǔn)確，還使得整個后臺操作和控制系統(tǒng)都可以進(jìn)行事實的分析，對于大數(shù)據(jù)進(jìn)行實時計算。這樣運行人員就可以通過電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)層面上的操作，不僅便于及時檢測出問題，遠(yuǎn)程控制所節(jié)約的時間還可以保證問題在萌芽階段就被及時處理。

2?系統(tǒng)功能分析

2.1?對復(fù)雜故障準(zhǔn)確定位的功能

通常情況下，復(fù)雜故障定位的研究大多是基于裝置的測距原理。目前，較為常見的測距方法主要有以下兩種：①A型測距法。該方法又被稱之為單端電氣量法，具體是指測量故障行波脈沖在母線與故障點的反射時間來進(jìn)行距離測量，該方法的優(yōu)點是無需通信、成本低，缺點是容易受到其它線路末端發(fā)射的影響，致使測距結(jié)果誤差較大;②D型測距法。該方法又被稱之為兩端電氣量法，主要是通過測量故障行波脈沖傳送至母線兩端的時間差來進(jìn)行測距的，其優(yōu)點是測量原理簡單、結(jié)果準(zhǔn)確可靠，缺點是必須在母線兩端分別設(shè)置測量儀器并進(jìn)行通信。

2.2?輔助決策功能

當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，常常都會伴隨出現(xiàn)保護(hù)誤動作的情況。以往傳統(tǒng)的故障分析一般都是依靠人來完成，這就使得分析結(jié)果經(jīng)常會受到人的經(jīng)驗和水平等因素的影響。而繼電保護(hù)自動化系統(tǒng)由于是收集了故障發(fā)生前后的系統(tǒng)運行狀態(tài)信息和相關(guān)的故障報告，所以能夠進(jìn)行模糊分析，并根據(jù)繼電保護(hù)以及故障錄波的采樣數(shù)據(jù)來完成精確計算，這樣便可以快速、準(zhǔn)確地對故障進(jìn)行判斷，從而實現(xiàn)故障恢復(fù)的繼電保護(hù)輔助決策。

2.3?繼電保護(hù)的狀態(tài)檢修

通過對相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分析可知，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置誤動作的主要原因有裝置設(shè)計缺陷、生產(chǎn)質(zhì)量問題以及二次回路維護(hù)不良等等。而微機(jī)型繼電保護(hù)裝置本身具有自檢功能，并且還具備存儲故障報告的能力，為此，能夠利用繼電保護(hù)自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)狀態(tài)檢修。

2.4?完成事故分析及事故恢復(fù)的繼電保護(hù)輔助決策

系統(tǒng)發(fā)生事故后，往往有可能伴隨著其它保護(hù)的誤動作。傳統(tǒng)的事故分析由人完成，受經(jīng)驗和水平的影響，易出現(xiàn)偏差。由于電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)搜集了故障前后系統(tǒng)一次設(shè)備的運行狀態(tài)和變電站保護(hù)和故錄的故障報告，可以綜合線路兩端保護(hù)動作信息及同一端的其它保護(hù)動作信息進(jìn)行模糊分析，并依靠保護(hù)和故錄的采樣數(shù)據(jù)精確計算，從而能夠迅速準(zhǔn)確的做出判斷，實現(xiàn)事故恢復(fù)的繼電保護(hù)輔助決策。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生較大的事故時，由于在較短時間內(nèi)跳閘線路較多，一般已經(jīng)超過了繼電保護(hù)能夠適應(yīng)的運行方式，此時保護(hù)可能已經(jīng)處于無配合的狀態(tài)。此時進(jìn)行事故恢復(fù)，不僅需要考慮一次運行方式的合理，還需要考慮保護(hù)是否能夠可靠并有選擇的切除故障。借助電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)，可以分析當(dāng)前運行方式下保護(hù)的靈敏度及配合關(guān)系，并通過遠(yuǎn)程改定值，完成繼電保護(hù)裝置對系統(tǒng)事故運行狀態(tài)的自適應(yīng)。以CSC-121A型數(shù)字式綜合重合閘及斷路器輔助保護(hù)裝置為例：裝置包括綜合重合閘、失靈保護(hù)、死區(qū)保護(hù)、充電保護(hù)、三相不一致保護(hù)等功能元件，可以滿足一個半斷路器接線中綜合重合閘和斷路器輔助保護(hù)按斷路器裝設(shè)的要求。對于一個半斷路器接線方式，無論是中間斷路器還是邊斷路器，裝置的軟硬件都是相同的。

2.5?自動完成線路參數(shù)修正

由于征地的限制，新建線路往往與原有線路共用線路走廊，線路之間電磁感應(yīng)日益增大，造成新線路參數(shù)測試的不準(zhǔn)確以及原有線路參數(shù)的變化?，F(xiàn)在，依靠電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)，可以將每次故障周圍系統(tǒng)保護(hù)的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，利用線路兩端的故障電流、故障電壓，校核并修正線路參數(shù)，實現(xiàn)線路參數(shù)的自動在線測量，從而提高繼電保護(hù)基礎(chǔ)參數(shù)的可靠性，保證系統(tǒng)安全。

結(jié)語：變電站綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠給變電站帶來新的發(fā)展空間，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益非常明顯。繼電保護(hù)工作的實施過程中，目前已經(jīng)取得了非常不錯的成績，整體上未出現(xiàn)嚴(yán)重的不足。今后，應(yīng)繼續(xù)在繼電保護(hù)工作中，按照科學(xué)的方法來完成，不斷的推動地方建設(shè)水平的提升，提高工作的可靠性。

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