1、电网继电保护综合自动化问题研究摘要：提出电网继电保护综合自动化系统的概念，阐述系统结构，功能及实现方法。 关键词：电网继电保护；综合自动化系统；研究 中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号： 一、 概述 随着微机继电保护装置的广泛应用和变电站综合自动化水平的不断提高，各种智能设备采集的模拟量、开关量、一次设备状态量大大增加，运行人员可以从中获取更多的一、二次设备的实时信息。 。近几年，计算机和网络技术的飞速发展，使综合利用整个电网的一、二次设备信息成为可能。电网继电保护综合自动化系统就是综合利用整个电网智能设备所采集的信息，自动对信息进行计算分析，并调整继电保护的工作状态，以确保
2、电网运行安全可靠的自动化系统，它可以实现以下主要功能。 1.实现继电保护装置对系统运行状态的自适应。 2.实现对各种复杂故障的准确故障定位。 3.完成事故分析及事故恢复的继电保护辅助决策。 4.实现继电保护装置的状态检修。 5.对线路纵联保护退出引起的系统稳定问题进行分析，并提供解决方案。 6.对系统中运行的继电保护装置进行可靠性分析。 7.自动完成线路参数修正。 二、系统构成 为了电网继电保护综合自动化系统更好的利用信息资源，应建立客户/服务器体系的系统结构，按此结构将系统分解成几个部分，由客户机和服务器协作来实现上述七种主要功能。这样就可以实现最佳的资源分配及利用，减少网络的通信负担，提高
3、系统运行的总体性能。 客户机设在变电站，主要实现以下功能： 1.管理与保护及故障录波器的接口，实现对不同厂家的保护及故障录波器的数据采集及转换功能。 2.管理与监控系统主站的接口，查询现场值班人员投退保护的操作。3.管理与远动主站的接口，将装置异常、保护投退及其它关键信息通过远动主站实时上送调度端。 4.执行数据处理、筛选、分析功能。实现对保护采集数据正确性的初步分析，筛选出关键信息。 5.管理及修改保护定值。 6.向服务器发出应用请求，并接收服务器反馈信息。 7.主动或按服务器要求传送事故报告，执行服务器对指定保护和故障录波器的查询。 三、功能分析 1.实现继电保护装置对系统运行状态的自适应
4、。 为使预先整定的保护定值适应所有可能出现的运行方式的变化，必然出现以下问题： A. 缩短了保护范围，延长了保护动作延时。 B. 被迫退出某些受运行方式变化影响较大的保护。如四段式的零序电流保护仅能无配合的使用其最后两段。 C. 可能还存在由于运行方式考虑不周而出现失去配合。 目前，系统中运行的保护装置可分为三类：第一类为非微机型保护；第二类为具备多个定值区并可切换的微机保护，一般不具备远方改定值的功能；第三类为新型微机保护，具备远方改定值的功能。 为提高可靠性，保护定值的自适应可与调度系统的检修申请相结合。当电网继电保护综合自动化系统从调度管理系统获得计划检修工作申请后，即通过计算分析，事先
5、安排定值的调整，并做相应的事故预想（如在检修基础上再发生故障时保护的配合关系计算） ，从而大大提高系统继电保护装置的效能和安全水平。 2.实现对各种复杂故障的准确故障定位。 我们知道，得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确，因此，通过电网继电保护综合自动化系统，可以彻底解决这个问题。调度端数据库中，已经储备了所有一次设备参数、线路平行距离、互感情况等信息，通过共享 EMS 系统的数据，可以获得故障前系统一次设备的运行状态。故障发生后，线路两端变电站的客户机可以从保护和故障录波器搜集故障报告，上送到服务器。调度端服务器将以上信息综合利用，通过比较简单的故障计算
6、，就可确定故障性质并实现准确的故障定位。 3.完成事故分析及事故恢复的继电保护辅助决策。 系统发生事故后，往往有可能伴随着其它保护的误动作。传统的事故分析由人完成，受经验和水平的影响，易出现偏差。由于电网继电保护综合自动化系统搜集了故障前后系统一次设备的运行状态和变电站保护和故录的故障报告，可以综合线路两端保护动作信息及同一端的其它保护动作信息进行模糊分析，并依靠保护和故录的采样数据精确计算，从而能够迅速准确的做出判断，实现事故恢复的继电保护辅助决策。 4.实现继电保护装置的状态检修。 根据以往的统计分析数据，设计存在缺陷、二次回路维护不良、厂家制造质量不良往往是继电保护装置误动作的主要原因。
7、由于微机型继电保护装置具有自检及存储故障报告的能力，因此，可以通过电网继电保护综合自动化系统实现继电保护装置的状态检修。具体做法如下： A. 依靠微机保护的自检功能，可以发现保护装置内部的硬件异常。 B. 保护的开入量一般有开关辅助节点、通讯设备收信、合闸加速、启动重合闸、其他保护动作等几种，这些开入量对保护的可靠运行起关键作用。变电站的客户机可以监视保护装置的开关量变位报告。当发现保护的开入量发生变位时，可以通过查询变电站一次系统状态以及其他保护和录波器的动作信息确定变位的正确性。这样，就可以及早发现问题，预防一部分由设计缺陷或二次回路维护不良引起的误动作。 C. 为防止由于 PT、CT 两
8、点接地、保护装置交流输入回路异常、采样回路异常等引起保护误动作，可以由变电站的客户机将保护启动以后的报告进行分析，首先可以判断取自同一 CT 的两套保护采样值是否一致，其次，可以判断本站不同 PT 对同一故障的采样值是否一致。另外，还可以将从保护故障报告中筛选出的故障电流基波稳态值及相位等信息上传到调度端，与线路对侧的数据进行比较，以发现 PT 两点接地等问题。 通过以上措施，可以加强状态检修，相应延长定期检修周期，使保护装置工作在最佳状态。同时，还可以提高维护管理水平，减轻继电保护工作人员的劳动强度，减少因为人员工作疏漏引起的误动作。 5.对线路纵联保护退出引起的系统稳定问题进行分析，并提供
9、解决方案。 随着电网的发展，系统稳定问题日益突出。故障能否快速切除成为系统保持稳定的首要条件，这就对线路纵联保护的投入提出较高要求。但是，在目前情况下，由于通道或其它因素的影响，导致线路双套纵联保护退出时，只能断开线路以保证系统稳定和后备保护的配合。借助电网继电保护综合自动化系统，我们可以完成以下工作。 A. 根据系统当前运行状态校验保护的配合关系。 B. 根据线路两侧定值确定不同点故障保护的切除时间。 C. 根据系统当前的运行方式、输送潮流、系统及机组的参数，结合故障切除时间，判断线路不同点故障时系统能否保持稳定。 这样，我们就可以大大减轻纵联保护的退出给系统一次设备的运行带来的影响，并提供纵联保护的退出的整体解决方案。 四、结束语 通过以上分析，我们可以看到电网继电保护综合自动化系统的实现，将给电网继电保护工作带来一次质的飞跃，它将能大大加强继电保护的效能和可靠性，对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。希望今后科研、运行、设计人员加强对综合利用整个电网的一、二次设备信息的研究，争取尽快将此类系统投入电网运行。 参考文献： 1电力系统继电保护西安电力学校高永昌主编 1986 年
