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微机综合保护在变电站自动化应用
发布时间:2015-01-08 15:41:25  文章来源:未知  作者:test  人气:
    随着电力系统的发展,无论是电力系统的分析和应用软件,还是管理、监视和控制等系统的规模越来越大,如果仍采用传统的面向功能的设计方法,就会使这些系统的开发、修改和扩充越来越困难,不必要的重复设置越来越多,生产效率很难提高,而面向对象的设计方法是解决这些问题的最好选择。
作为变电站自动化系统重要环节的微机保护也取得了迅猛发展。使微机综合保护装置在动作速度、动作正确率及运行可靠性和易用性等方面取得了令人瞩目的成绩,传统的模拟式保护已与之不可同日而语,但在充分发挥微机的特点和优势等方面仍有较大发展潜力,在实现继电保护功能的同时兼具其他功能(如控制、测量、通信等功能)来构成微机综合保护装置方面、在与变电站自动化系统中其他二次设备之间进行配置和管理方面,仍有较大进行优化设计的空间。
变电站自动化系统对微机综合保护的功能要求
 保护功能应相对独立:保证继电保护安全、稳定运行是设计变电站自动化系统的基本要求。由于继电保护的特殊性,自动化系统绝不能降低继电保护的可靠性。由于要求微机保护装置快速决策、快速反应,需要更高的可靠性和灵敏性,因而它在功能和作用上仍需保持相对的独立性。在系统运行中,继电保护单元的可靠性应仅与其保护装置本身有关,与同保护单元相关的其他装置(如通信口、网络、监控单元等)无关。这就要求在自动化的功能设置中,保护单元相对独立,即使与保护装置相连的网络出现故障,也应不影响继电保护本身的可靠性。
信息共享
  在保证安全运行的前提下,在变电站自动化系统设计中应尽量做到信息资源共享。在测量回路方面,保护、录波、仪表、计量、远动等,可按CT二次特性的不同要求分类优化组合,减少测量环节,减轻二次回路负载,提高测量精度。从整个电力系统自动化领域来看,计算机的通信技术带动了各种模拟装置或系统向数字式方向发展,而数字信号处理的应用则进一步促成了这些装置的信息化,而信息化的主要特点是信息的有效利用和共享,这样可极大提高装置或系统的性能价格比,对于继电保护,将通过信息共享,实现多种保护功能的集成,同时也有利于变电站的综合自动化优化设计的实现。
采用面向对象的分布式设计思想
  随着电力系统的发展,无论是电力系统的分析和应用软件,还是管理、监视和控制等系统的规模越来越大,如果仍采用传统的面向功能的设计方法,就会使这些系统的开发、修改和扩充越来越困难,不必要的重复设置越来越多,生产效率很难提高,而面向对象的设计方法是解决这些问题的最好选择。
  早期的变电站由于计算机硬件水平的限制,保护功能与远动功能等分别单独集中实现,基本上按信息类型(即按专业)划分功能单元。随着过程控制体系结构的发展以及计算机通信技术的进步,在变电站内采用面向对象的分布式结构组成现场保护控制系统,越来越显示出其强大的生命力。
  所谓面向对象的分布式结构,是将现场级单元按一次设备和二次保护设备对应配置原则,一个一次设备间隔对应一个二次保护监控单元,保护就地下放,减少了CT负担,大大节省二次电缆、二次回路负载将进一步减轻,控制室面积进一步缩小,使系统组态和操作更为方便,提高了系统排除故障及调整操作的速度。同时各保护单元通过总线连至站控级设备,利用保护工程师站承上启下,使现场维护过程概念清晰、责任明确。变电站对下除了完成常规自动化的保护管理功能外,还可以通过现场高速总线实现保护单元的自适应调整;对上设立开放式站级网络接口,可方便地与管理级建立联系,充分保证了体系的可互动性和可扩充性。这样,继电保护重要的快速决策功能在现场级即可实现,而涉及多点的综合保护及与系统结构相关的自适应功能则由工程师站及现场总线协调完成。
 继电保护的模块化设计
  标准化和模块化是保证变电站自动化系统独立性与扩展性相统一的基本要求。但是,国内在这方面由于缺乏统一的设计方案和产品标准,这种百花齐放的局面也在一定程度上给电力研究与生产行业告成了重复劳动,不同厂家的产品很多都是自成一体,相互之间缺乏很好的兼容性与可扩充性,给用户带来很大麻烦。因此,应确立保护软、硬件设计的模块化、标准化来保证该系统自身的独立性和与其他系统的兼容性。
 记录保护装置自身工作信息
  传统的模拟式继电保护在完成某种逻辑判断后,仅能以信号灯的形式记录输出结果或曾发生的事件,信息含量较小。当前微机保护装置虽然能输出保护动作和自检信息,但在提供工作信息方面与传统的模拟式保护大体相似。对于微机保护来说,它有强大的运算、逻辑判断和存储能力,使详细记录保护装置自身工作信息成为可能。
  记录保护装置自身工作信息,主要有以下作用:(1)通过记录自身工作信息,结合故障录波,可以做到科学、公正、实事求是地确定保护的动作行为,而不仅仅是推断;(2)不仅对保护装置的运行维护有着重要的现实意义,而且对产品的研制、开发及改进和提高产品性能具有指导意义;(3)即使保护装置正确动作,自身工作信息也有参考价值,如可以分析保护的动作速度和动作过程是否符合产品的性能要求,其保护动作行为与故障发展过程是否吻合等。
   保护装置需记录的自身工作详细的内容有:(1)产生某一自检或是动作结果时的实际程序走向(可按需要通过打印机或串口输出);(2)保护动作时执行的定值区号,各保护功能动作点的数据;(3)各主要元件或功能的动作时间和动作时的开入、开出时序图;(4)多个启动量中,指明是因满足哪些条件而启动等。这些信息应在掉电后不丢失,并能通过内置Modem送至调度端。
外部输入信息记录
  微机保护能根据不同的外部信息,正确地做出相应的逻辑判断。由于这些外部信息对微机保护工作时的程序流程,甚至动作行为有至关重要的影响,因此为准确分析保护的动作行为,特别是复杂工况下可能出现的不正确动作,有必要详细记录,并能按需输出带有标准GPS时标、精确到毫秒的外部开入量时序图。从中应能看出各个外部信息何时输入、持续多长时间、中间是否有间断等。
微机综合保护装置


本文关键字:微机综合保护装置,电动机保护,综保

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