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微機綜合保護在變電站自動化應用
發布時間:2015-01-08 15:41:25  文章來源:未知  作者:test  人氣:
    隨著電力系統的發展,無論是電力系統的分析和應用軟件,還是管理、監視和控制等系統的規模越來越大,如果仍采用傳統的面向功能的設計方法,就會使這些系統的開發、修改和擴充越來越困難,不必要的重復設置越來越多,生產效率很難提高,而面向對象的設計方法是解決這些問題的最好選擇。
作為變電站自動化系統重要環節的微機保護也取得了迅猛發展。使微機綜合保護裝置在動作速度、動作正確率及運行可靠性和易用性等方面取得了令人矚目的成績,傳統的模擬式保護已與之不可同日而語,但在充分發揮微機的特點和優勢等方面仍有較大發展潛力,在實現繼電保護功能的同時兼具其他功能(如控制、測量、通信等功能)來構成微機綜合保護裝置方面、在與變電站自動化系統中其他二次設備之間進行配置和管理方面,仍有較大進行優化設計的空間。
變電站自動化系統對微機綜合保護的功能要求
 保護功能應相對獨立:保證繼電保護安全、穩定運行是設計變電站自動化系統的基本要求。由于繼電保護的特殊性,自動化系統絕不能降低繼電保護的可靠性。由于要求微機保護裝置快速決策、快速反應,需要更高的可靠性和靈敏性,因而它在功能和作用上仍需保持相對的獨立性。在系統運行中,繼電保護單元的可靠性應僅與其保護裝置本身有關,與同保護單元相關的其他裝置(如通信口、網絡、監控單元等)無關。這就要求在自動化的功能設置中,保護單元相對獨立,即使與保護裝置相連的網絡出現故障,也應不影響繼電保護本身的可靠性。
信息共享
  在保證安全運行的前提下,在變電站自動化系統設計中應盡量做到信息資源共享。在測量回路方面,保護、錄波、儀表、計量、遠動等,可按CT二次特性的不同要求分類優化組合,減少測量環節,減輕二次回路負載,提高測量精度。從整個電力系統自動化領域來看,計算機的通信技術帶動了各種模擬裝置或系統向數字式方向發展,而數字信號處理的應用則進一步促成了這些裝置的信息化,而信息化的主要特點是信息的有效利用和共享,這樣可極大提高裝置或系統的性能價格比,對于繼電保護,將通過信息共享,實現多種保護功能的集成,同時也有利于變電站的綜合自動化優化設計的實現。
采用面向對象的分布式設計思想
  隨著電力系統的發展,無論是電力系統的分析和應用軟件,還是管理、監視和控制等系統的規模越來越大,如果仍采用傳統的面向功能的設計方法,就會使這些系統的開發、修改和擴充越來越困難,不必要的重復設置越來越多,生產效率很難提高,而面向對象的設計方法是解決這些問題的最好選擇。
  早期的變電站由于計算機硬件水平的限制,保護功能與遠動功能等分別單獨集中實現,基本上按信息類型(即按專業)劃分功能單元。隨著過程控制體系結構的發展以及計算機通信技術的進步,在變電站內采用面向對象的分布式結構組成現場保護控制系統,越來越顯示出其強大的生命力。
  所謂面向對象的分布式結構,是將現場級單元按一次設備和二次保護設備對應配置原則,一個一次設備間隔對應一個二次保護監控單元,保護就地下放,減少了CT負擔,大大節省二次電纜、二次回路負載將進一步減輕,控制室面積進一步縮小,使系統組態和操作更為方便,提高了系統排除故障及調整操作的速度。同時各保護單元通過總線連至站控級設備,利用保護工程師站承上啟下,使現場維護過程概念清晰、責任明確。變電站對下除了完成常規自動化的保護管理功能外,還可以通過現場高速總線實現保護單元的自適應調整;對上設立開放式站級網絡接口,可方便地與管理級建立聯系,充分保證了體系的可互動性和可擴充性。這樣,繼電保護重要的快速決策功能在現場級即可實現,而涉及多點的綜合保護及與系統結構相關的自適應功能則由工程師站及現場總線協調完成。
 繼電保護的模塊化設計
  標準化和模塊化是保證變電站自動化系統獨立性與擴展性相統一的基本要求。但是,國內在這方面由于缺乏統一的設計方案和產品標準,這種百花齊放的局面也在一定程度上給電力研究與生產行業告成了重復勞動,不同廠家的產品很多都是自成一體,相互之間缺乏很好的兼容性與可擴充性,給用戶帶來很大麻煩。因此,應確立保護軟、硬件設計的模塊化、標準化來保證該系統自身的獨立性和與其他系統的兼容性。
 記錄保護裝置自身工作信息
  傳統的模擬式繼電保護在完成某種邏輯判斷后,僅能以信號燈的形式記錄輸出結果或曾發生的事件,信息含量較小。當前微機保護裝置雖然能輸出保護動作和自檢信息,但在提供工作信息方面與傳統的模擬式保護大體相似。對于微機保護來說,它有強大的運算、邏輯判斷和存儲能力,使詳細記錄保護裝置自身工作信息成為可能。
  記錄保護裝置自身工作信息,主要有以下作用:(1)通過記錄自身工作信息,結合故障錄波,可以做到科學、公正、實事求是地確定保護的動作行為,而不僅僅是推斷;(2)不僅對保護裝置的運行維護有著重要的現實意義,而且對產品的研制、開發及改進和提高產品性能具有指導意義;(3)即使保護裝置正確動作,自身工作信息也有參考價值,如可以分析保護的動作速度和動作過程是否符合產品的性能要求,其保護動作行為與故障發展過程是否吻合等。
   保護裝置需記錄的自身工作詳細的內容有:(1)產生某一自檢或是動作結果時的實際程序走向(可按需要通過打印機或串口輸出);(2)保護動作時執行的定值區號,各保護功能動作點的數據;(3)各主要元件或功能的動作時間和動作時的開入、開出時序圖;(4)多個啟動量中,指明是因滿足哪些條件而啟動等。這些信息應在掉電后不丟失,并能通過內置Modem送至調度端。
外部輸入信息記錄
  微機保護能根據不同的外部信息,正確地做出相應的邏輯判斷。由于這些外部信息對微機保護工作時的程序流程,甚至動作行為有至關重要的影響,因此為準確分析保護的動作行為,特別是復雜工況下可能出現的不正確動作,有必要詳細記錄,并能按需輸出帶有標準GPS時標、精確到毫秒的外部開入量時序圖。從中應能看出各個外部信息何時輸入、持續多長時間、中間是否有間斷等。
微機綜合保護裝置


本文關鍵字:微機綜合保護裝置,電動機保護,綜保

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