電網(wǎng)繼電保護(hù)自動化控制系統(tǒng)相關(guān)分析

王云松 童振華

摘要：電網(wǎng)是一個(gè)不可分割的整體，對整個(gè)電網(wǎng)的一、二次設(shè)備信息進(jìn)行綜合利用，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大的意義。近些年，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，使綜合利用整個(gè)電網(wǎng)的一、二次設(shè)備信息成為可能。電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)就是綜合利用整個(gè)電網(wǎng)智能設(shè)備所采集的信息，自動對信息進(jìn)行計(jì)算分析，并調(diào)整繼電保護(hù)的工作狀態(tài)，以確保電網(wǎng)運(yùn)行安全可靠的自動化系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)繼電保護(hù)；自動化；控制系統(tǒng)

一、電網(wǎng)繼電保護(hù)的作用

第一，當(dāng)電力系統(tǒng)中的某個(gè)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，由繼電保護(hù)裝置自動、迅速、有選擇地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，以保證系統(tǒng)中無故障部分繼續(xù)運(yùn)行；第二，電力系統(tǒng)中的某個(gè)設(shè)備出現(xiàn)不正常運(yùn)行工作時(shí)，由繼電保護(hù)裝置自動地發(fā)出相應(yīng)的信號，提示值班人員注意或作出相應(yīng)地處理，以消除異常運(yùn)行狀態(tài)。

二、電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)成

從電網(wǎng)的角度來分析，電網(wǎng)自動化系所獲取信息的途徑。電網(wǎng)的具體參數(shù)可以從總部調(diào)度中心獲得；一次設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)可以用EMS系統(tǒng)獲得；保護(hù)裝置的投退信息，由于必須通過調(diào)度下令，由現(xiàn)場執(zhí)行，因此，可以從調(diào)度管理系統(tǒng)獲得，并從變電站監(jiān)控系統(tǒng)得到執(zhí)行情況的驗(yàn)證；保護(hù)裝置故障及異常，可以從微機(jī)保護(hù)裝置獲得；電網(wǎng)故障信息，可以從微機(jī)保護(hù)及微機(jī)故障錄波器獲得。通過以上情況我們可以發(fā)現(xiàn)，繼電網(wǎng)的自動系統(tǒng)所獲取的信息是非常充足全面的。利用所獲得的信息資源，建立客戶和服務(wù)器的完整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將整個(gè)系統(tǒng)分為幾個(gè)部分，使用客戶機(jī)和服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)這些功能。如此就可以把系統(tǒng)的資源完全利用起來，減少期間網(wǎng)絡(luò)信息的壓力，提高整個(gè)自動系統(tǒng)的效率?？蛻魴C(jī)可以設(shè)置在電網(wǎng)的變電站，它與服務(wù)器的數(shù)據(jù)流通不大，只有在電網(wǎng)出錯或者發(fā)生較大的故障之后才會傳輸數(shù)量巨大的信息到服務(wù)器。所以，在有條件的情況下兩者之間的所建立的通信通道盡量采用廣域網(wǎng)的方式，如果實(shí)在沒有條件可以使用調(diào)制解調(diào)器的異步通信方式。

三、電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)的功能

（一）實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的自適應(yīng)

電網(wǎng)繼電保護(hù)的整定計(jì)算十分復(fù)雜，由于傳統(tǒng)的繼電保護(hù)以預(yù)先整定、實(shí)時(shí)動作為特征，保護(hù)定值必須適應(yīng)所有可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式的變化。電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)可以徹底改變這種局面。只要在調(diào)度端的服務(wù)器安裝故障計(jì)算及繼電保護(hù)定值綜合分析程序，依靠從EMS系統(tǒng)獲得的系統(tǒng)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，就能夠迅速準(zhǔn)確的判斷出當(dāng)前繼電保護(hù)裝置整定值的可靠性，如出現(xiàn)部分后備保護(hù)定值不配合時(shí)，根據(jù)從調(diào)度管理系統(tǒng)獲得的線路縱聯(lián)保護(hù)及母差保護(hù)的投入情況，確定是否需要調(diào)整定值。如果需要調(diào)整，可通過調(diào)度端服務(wù)器向變電站的客戶機(jī)下達(dá)指令，由客戶機(jī)動態(tài)修改保護(hù)定值，從而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的自適應(yīng)。以上所有計(jì)算分析工作，都依靠調(diào)度端服務(wù)器實(shí)時(shí)自動完成，這樣，繼電保護(hù)整定值就無需預(yù)先考慮那些出現(xiàn)機(jī)率很小的組合方式，從而解決困擾繼電保護(hù)整定計(jì)算工作的不同運(yùn)行方式下可靠性與選擇性存在矛盾的問題。為提高可靠性，保護(hù)定值的自適應(yīng)可與調(diào)度系統(tǒng)的檢修申請相結(jié)合。當(dāng)電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)從調(diào)度管理系統(tǒng)獲得計(jì)劃檢修工作申請后，即通過計(jì)算分析，事先安排定值的調(diào)整，并做相應(yīng)的事故預(yù)想，從而大大提高系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的效能和安全水平。

（二）實(shí)現(xiàn)對各種復(fù)雜故障的準(zhǔn)確故障定位

目前的保護(hù)和故障錄波器的故障測距算法，一般分為故障分析法和行波法兩類。其中，行波法由于存在行波信號的提取和故障產(chǎn)生行波的不確定性等問題而難以在電力生產(chǎn)中得到較好的運(yùn)用。而通過電網(wǎng)繼電器保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)，可以徹底的解決這類情況。由于數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)儲備了所以一次設(shè)備參數(shù)和線路距離、互感等情況，通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，可以知道前一次系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)。故障發(fā)生后，機(jī)組把故障上傳到服務(wù)器。調(diào)度服務(wù)器上的信息來進(jìn)行對比，經(jīng)過計(jì)算，從而可以將故障精確的定位。

（三）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(yàn)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(yùn)行狀態(tài)和變電站保護(hù)和故錄的故障報(bào)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(jì)算，從而能夠迅速準(zhǔn)確的做出判斷，實(shí)現(xiàn)事故恢復(fù)的繼電保護(hù)輔助決策。

（四）實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)檢修

根據(jù)以往的統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)存在缺陷、二次回路維護(hù)不良、廠家制造質(zhì)量不良往往是繼電保護(hù)裝置誤動作的主要原因。由于微機(jī)型繼電保護(hù)裝置具有自檢及存儲故障報(bào)告的能力，因此，可以通過電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)檢修。

（五）對系統(tǒng)中運(yùn)行的繼電保護(hù)裝置可靠性進(jìn)行分析

通過與繼電保護(hù)管理信息系統(tǒng)交換保護(hù)配置、服役時(shí)間、各種保護(hù)裝置的正動率及異常率等信息，電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對繼電保護(hù)裝置的可靠性分析。特別是當(dāng)某種保護(hù)或保護(hù)信號傳輸裝置出現(xiàn)問題，并暫時(shí)無法解決時(shí)，通過將此類裝置的可靠性評價(jià)降低，減輕系統(tǒng)對此類保護(hù)的依賴，通過遠(yuǎn)程調(diào)整定值等手段，實(shí)現(xiàn)周圍系統(tǒng)保護(hù)的配合，防止因此類保護(hù)的拒動而擴(kuò)大事故。

四、結(jié)語

總而言之，隨著我國電力系統(tǒng)向高電壓、大機(jī)組、現(xiàn)代化大電網(wǎng)發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)及其裝置應(yīng)用水平獲得很大發(fā)展。繼電保護(hù)的基本性能要求是選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。隨著新技術(shù)、新工藝的采用，繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)的可靠性、運(yùn)行維護(hù)方便性也不斷得到提高，繼電保護(hù)技術(shù)將達(dá)到更高的水平。

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（作者單位：國網(wǎng)鄂州供電公司）

作者簡介：

王云松（1986.10.16-）；男；湖北；漢；本科；電力工程工程師；繼電保護(hù)運(yùn)維。

童振華（1981.5.17）；男；湖北；漢；本科；電力工程助理工程師；繼電保護(hù)運(yùn)維。