摘要:本文對電力系統(tǒng)安全自動控制和繼電保護應(yīng)用進行的簡要的分析,重點介紹其構(gòu)成以及目前的發(fā)展形勢,對于相關(guān)技術(shù)人員有一定的借鑒中作用。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護;安全自動控制
中圖分類號: TM77 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)10(b)-0000-00
1前言
繼電保護器是人們?nèi)粘I钪惺褂玫囊环N電氣控制元件,目前很多控制系統(tǒng)充分利用了其開關(guān)的特性,而離散控制系統(tǒng)中應(yīng)用的最廣泛;從技術(shù)研發(fā)的角度講,最初設(shè)計的元件可能只出于一種使用方向的考慮,在使用過程中或多或少的都要與其他機械設(shè)備配合使用,因而,繼電器在一定程度上起到機械設(shè)備與電子設(shè)備像承接的作用。在電力系統(tǒng)中,電力系統(tǒng)的安全自動化是廣大電力研究人員一直所追求的,它包含的種類很多,主要有:電力調(diào)度的安全自動化、發(fā)電控制的安全自動化以及配電安全自動化等。
2 安全自動控制與繼電保護在電力系統(tǒng)的應(yīng)用
2.1 電力系統(tǒng)中的電網(wǎng)調(diào)度自動化控制
目前在電力系統(tǒng)中使用的電網(wǎng)調(diào)度自動化控制系統(tǒng)的核心是電子計算機,它包含進行信息的顯示與收集的系統(tǒng),以及可以實時進行數(shù)據(jù)的計算分析、對系統(tǒng)產(chǎn)生控制的軟件系統(tǒng)兩部分;該系統(tǒng)的信息顯示和收集系統(tǒng)可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時采集并將相關(guān)數(shù)據(jù)顯示到屏幕上,并且可以實現(xiàn)系統(tǒng)運行工況計算分析、安全監(jiān)測以及進行實時控制等功能;系統(tǒng)的遠動端位于變電站和發(fā)電廠,可以實現(xiàn)對信息的收集,調(diào)度端位于該系統(tǒng)的調(diào)度中心;該系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)是由自動發(fā)電控制、靜態(tài)狀態(tài)估計、自動電壓與無功控制、負(fù)荷預(yù)測、最優(yōu)潮流、安全監(jiān)視與安全分析、最優(yōu)機組開停計劃、電路恢復(fù)以及緊急控制等程序構(gòu)成。
2.2 電力系統(tǒng)安全自動化控制
電力系統(tǒng)安全自動化可以實現(xiàn)對電能的生產(chǎn)、管理、傳輸?shù)冗M行自動調(diào)度、自動控制以及自動管理;電力系統(tǒng)涉及的東西很多,地域分布也很廣,該系統(tǒng)是由輸配電網(wǎng)絡(luò)、變電站、用戶以及發(fā)電廠等組成,需要對該系統(tǒng)各組成部分進行統(tǒng)一運行和調(diào)度;帶那里系統(tǒng)安全自動化所包含的領(lǐng)域有生產(chǎn)過程的控制和調(diào)節(jié)、自動監(jiān)測、生產(chǎn)過程的自動調(diào)度、自動傳輸網(wǎng)絡(luò)信息、組件和系統(tǒng)的自動安全保護、以及電力企業(yè)經(jīng)濟安全管理自uMFlw7UinQI7pQUA1q+KrJYqb+9OcTkypEqymJZFgRg=動化等;電力系統(tǒng)安全自動化是以提高管理效能和經(jīng)濟效益、確保系統(tǒng)能夠安全可靠運行、保證所供電的電壓和頻率的質(zhì)量等為目的。如果從電能分配以及生產(chǎn)的角度來說,電力系統(tǒng)安全自動化主要包括電力工業(yè)管理系統(tǒng)的安全自動化、水力發(fā)電站綜合安全自動化、電力系統(tǒng)反事故自動裝置、電網(wǎng)調(diào)度安全自動化、供電系統(tǒng)安全自動化、火力發(fā)電廠安全自動化、電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)等;電力系統(tǒng)安全自動化的最低層次是區(qū)域性電廠、區(qū)域性變電站以及區(qū)域調(diào)度中心;直屬電廠、樞紐變電站以及區(qū)域性的調(diào)度中心組成了該系統(tǒng)的中間層次;系統(tǒng)的最高層次為總調(diào)度中心;在這低、中、高三個層次里,配電網(wǎng)絡(luò)、變電站、發(fā)電廠等又存在各自的控制系統(tǒng),進而形成多級控制。
2.3 水電站的安全自動化控制
在水利發(fā)電站需要實施安全自動化控制的主要包括電站運行、水庫調(diào)度以及大壩監(jiān)護等;水電站內(nèi)部的計算機監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)穩(wěn)定監(jiān)視和控制、優(yōu)化運行和經(jīng)濟負(fù)荷分配、機電運行設(shè)備的安全監(jiān)測以及發(fā)電機組的自動控制等功能;大壩計算機的監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)計算分析、越限報警、提供維護方案以及數(shù)據(jù)采集等功能;水電站進行水文采集的自動監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)蓄洪和攔洪控制方案的選擇、水庫調(diào)度計劃的制訂以及水文和雨量信息自動采集等功能。
2.4 火電廠的安全自動化控制
在火力電廠可以實行安全自動化控制的有:①無功功率的自動增減以及母線電壓控制;②有功負(fù)荷的自動增減以及經(jīng)濟分配;③火電廠內(nèi)的電、爐、機等設(shè)備的檢測,主要有故障檢出、數(shù)據(jù)采集、越限報警、屏幕顯示以及狀態(tài)監(jiān)視等;④進行穩(wěn)定控制和監(jiān)視,所使用的方式主要有兩種,一種是通過計算機的輸出來控制外圍設(shè)備,進而實現(xiàn)對調(diào)節(jié)器數(shù)值的設(shè)定,另外一種是使用數(shù)字化控制,通過計算機的外圍設(shè)備實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的直接控制。
2.5 供電系統(tǒng)的安全自動化控制
供電系統(tǒng)的安全自動化控制主要包括負(fù)荷控制、變電站安全自動化以及對地區(qū)電力調(diào)度的監(jiān)控等,供電系統(tǒng)進行負(fù)荷控制主要采用聲頻控制或者工頻控制兩種方式;變電站安全自動化控制的遠動裝置使用的小型計算機可編程序,其發(fā)展的目標(biāo)就是實現(xiàn)無人值班;地區(qū)電WJOuIgqojTgB5nSP3AOvl41o9SdzLXrAN19pKRV8sN8=力調(diào)度的監(jiān)控其功能與中心調(diào)度室內(nèi)的系統(tǒng)類似,但要比其簡單的多,它一般有微型計算機或者小型計算機組成。
2.6 反事故自動控制裝置
電力系統(tǒng)設(shè)置反事故自動控制裝置的目的,就是為了避免由于電力系統(tǒng)事故的發(fā)生而影響設(shè)備和系統(tǒng)的正常運行,其主要裝置主要有繼電保護裝置和系統(tǒng)安全保護裝置兩種類型。系統(tǒng)安全保護裝置的目的是為了保證電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運行,避免出現(xiàn)電壓崩潰、全網(wǎng)性頻率崩潰、失步解列以及系統(tǒng)振蕩等災(zāi)難性事故發(fā)生;該裝置按照功能劃分可分成4種形式:①如輸電線路的自動重合閘以及備用電源自動投入等,是實現(xiàn)自動投入備用設(shè)備的功能;②如低電壓自動減負(fù)荷裝置以及低周波自動減負(fù)荷裝置等,是實現(xiàn)對受電端功率缺額的自動控制;③如電器制動裝置、快速自動切機裝置以及快關(guān)氣門裝置等,是實現(xiàn)對送電端功率過剩的自動控制;④如自動并列裝置、系統(tǒng)振蕩自動解列裝置等,是實現(xiàn)對系統(tǒng)振蕩失步的控制。繼電保護裝置的目的是為了預(yù)防系統(tǒng)故障而導(dǎo)致電器設(shè)備出現(xiàn)損壞,它通常被用來實現(xiàn)對電動機、變壓器、發(fā)電機、母線以及線路等設(shè)備的保護,根據(jù)其產(chǎn)生保護作用的原理不同,該裝置可以分為高頻保護、距離保護、差動保護、方向保護以及過流保護等類型。
3 結(jié)語
電力系統(tǒng)安全自動控制與繼電保護主要包括電網(wǎng)調(diào)度的安全自動化、電力系統(tǒng)的安全自動化、火電廠的安全自動化、水電站的安全自動化、供電系統(tǒng)的安全自動化以及反事故自動控制裝置等;在火力發(fā)電廠中主要包括計算機的實時監(jiān)控、有功負(fù)荷的自動增減和經(jīng)濟分配以及進行穩(wěn)定控制和監(jiān)視等。
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