1、1变电站自动化保护的优化设计思路摘要：近年来变电站自动化技术发展呈现繁荣的景象，而各地也有不少变电站自动化系统开始投入使用。而作为变电站自动化系统相当重要的微机保护也获得不错的发展。微机保护同变电站自动化系统中其他二次设备之间进行配置以及管理方面，依然有较大空间对其进行优化设计。 关键词： 变电站；自动化；优化设计 中图分类号：S611 文献标识码： A 引言： 当前微机保护装置在动作速度、动作正确率以及运行可靠性和易用性等方面这些方面都取得了令世界瞩目的成绩，这和传统的模拟式保护显然已不可同日而语，然而在充分发挥微机的特点以及优点等方面依然会有比较大发展潜力，在实现继电保护功能的同时应该兼具
2、其他的功能比如控制、测量以及通信等功能来构成微机综合保护装置方面、在同变电站自动化系统中其他二次设备之间进行配置以及管理的方面，依然会有比较大优化设计的空间。 1、变电站自动化系统对微机保护的功能要求 1.1、保护功能应相对独立 保证继电保护可以安全、稳定运行则是设计变电站自动化系统的基2本要求。因为继电保护的特殊性,自动化系统则绝不能降低继电保护的可靠性。因为要求微机保护装置可以做到快速反应、快速决策,同时也需要可以有更高的可靠性以及灵敏性,因此它在功能以及作用上则就需要保持相对的独立性。同时在系统运行之中,继电保护单元的可靠性应仅同其保护装置本身相关,而和同保护单元相关的其他装置比如说通信
3、口、网络、监控单元等等则无关。 1.2、信息共享 在保证安全运行这个前提之下,变电站自动化系统设计中应该尽力做好信息资源的共享工作。并且在测量回路方面, 录波、保护、仪表、计量、远动等,即就可以按照 CT 二次特性的不同要求做分类优化组合,同时减少测量的环节,并且减轻二次回路的负载,以及提高测量的精度。 站在整个电力系统自动化领域的角度来看,计算机的通信技术则会带动了各种模拟装置或者系统向数字式的方向发展,而数字信号处理的应用则可以进一步促成了这些装置的信息化,而信息化的主要特点则是信息的高效利用以及共享,这样的话就可以极大提高装置或者系统的性能价格比,同时对于继电保护,就可以通过信息共享,同
4、时可以实现多种保护功能的集成,也有利于实现变电站的综合自动化优化设计。 2、使用面向对象的分布式设计思想 微机保护的基本要求包括有保护功能应该相对的独立。信息共享。在早期的变电站因为计算机硬件水平的制约，远动功能同保护功能等应该分别单独的集中实现，基本上就是依照信息的类型既是依照专业而划分功能单元。伴随着过程控制体系结构的发展和计算机通信技术的3高速发展，所以在变电站内应该使用面向对象的分布式结构同时组成现场保护的控制系统，则渐渐表现出它旺盛的生命力。一般所谓面向对象的分布式结构，则是把现场级单元依照一次设备或者二次保护设备对应配置的原则，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
5、，并且减少了 CT 负担，从而大大节省二次电缆，二次回路负载将进一步减轻，控制室面积同时进一步的缩小，这就使得系统组态和操作更加的方便，并且提高了调整操作的速度以及系统排除故障。并且各保护单元应该通过总线连至站控级设备，利用保护工程师站就可以承上启下，这就使得现场维护过程概念清晰、责任明确。 3、继电保护的模块化设计 3.1、 模块确定的原则 3.1.1、分解模块以功能为核心 模块则是用通用部件即模块组合的一种产品而构成的模式。模块它是具有确定功能的独立单元，功能则是构成模块的依据，同时也是系统分解的基础。同时模块的分解也应表现出层次性。 （1）产品级模块。这是可由插箱级模块而组成的，并且具有
6、多种保护控制以及测量功能的柜屏。 （2）插箱级模块。这是由插件模块组成具有相对独立综合功能的插箱而组成的。 （3）基本模块比如电源插件等。它是以插件作为单元的功能部件，同时也是具有特定功能的独立单元。 43.1.2、模块应该典型化 把各种保护装置间则具有非常多相似功能的要求，同时经过简化、统一，归并成为一种或几种比较典型的功能单元，之后把这些典型的功能单元就可以从产品中抽离出来，并使它成为在功能、参数以及接口等方面能通用于多种产品系统的同时具有特定功能的独立单元。这种典型化的意义就在于清除模块在功能上的不必要的重复以及多样性。 3.2、 硬件的模块化 硬件的模块化既是从基本模块做起，同时在把系
7、统分解为模块之时，模块的内聚度应则为最大，同时也把分解点选在接口最少和最弱的部位，这样的话可以简化接口结构，这样就使得系统比较容易于分解，同时也比较容易对组合的基本模块设计作为为插件式，这样不同的保护间可通用硬件，如此就可以缩短了开发周期，也就可以保证生产、调试、维护的方便。其中主要的插件就有：交流插件、CPU 插件、电源插件、开入开出插件等。硬件的不同基本模块组合就可构成插箱级模块，不同插箱级模块组合同样也可构成产品级模块。 3.3、软件的模块化 这同硬件一样，各处理模块的软件通常也会使用模块化结构，并且在整体上软件模块同硬件模块配套的设置，应该要使它可以充分发挥的出软件开发以及复制率高、灵
8、活、一致性好以及可靠性高这些优点，同时通过软件派生新的产品，即就是硬件相同通过软件而派生出新的品种或者可以满足用户的特殊要求。于此同时，软件的模块化对于缩短软件的开发周期也是相当有用的。这也对于保护共用的主程序、人机接口程5序、中断采样程序、启动中断程序通信程序以及 GPS 同步程序等这些模块，都可以使保护装置可以灵活复制并且达到利用的目的。 值得一提的是在实际应用中的模块化产品系统则是动 态的,模块化不仅仅有经历一个形成、完善和成熟的过程.同时伴随着技术的更新换代,人们的认识依然在不断地深化,而产品的可靠性要求也在不断的提高。所以,模块系统对实施推陈出新、及时改型与更新而言,它不仅是不能避免
9、的,同时也是必要的,但是就改型和更新来说,不管是在电路或是在机械结构之上可能都会存在继承性,并且有其自己的独 特的优越性。同时这也体现了模块化设计的优势。 4 、扩展定值存储能力 在一般的电力系统之中，电网的运行方式则是会经常发生改变，同时为了满足不同运行方式下继电保护装置动作的可靠性、灵活性、速动性的选择性，这就要求保护在不同运行方式下可以执行不同的整定值，一旦采取在运行方式改变之时，那么现场临时输入新定值的方法，这就会带来很多的不便。所以，关于微机保护的装置，那么就应该可以预选并且制定出多种相当重要以及常用的运行方式，同时制定出相应的电网保护定值的整定方案，并且就这些方案对应的值存储在保护
10、的多个定值区之内，当运行方式改变之时，那么就应该由操作人员通过调整现场保护装置的定值区的区号，这样的话来实现对继电保护的定值改变。如此的话则可以兼具快和准两个方面，同时又会解决好现场重新输入定值的不便。这样的话可以提高了各种运行方式下保护的配合能力，并且减少改变定值的出错率。这其中的主要内容包含有：第一可以记录保护装置6自身的工作信息：比如产生某一自检或者是动作结果时的实际程序的走向,保护动作时可执行的定值区号，以及各保护功能动作点的数据等因素。第二是可利用 GPS 统一同步时钟。第三外部输入信息的记录，从这些中可以看出各个外部信息是在什么时间输入的、持续了多长多久、中间是否有过间断等。 、结
11、束语 因为科学技术的迅猛发展,而新产品从研制到开发的周期则变得越来越短。因此,在新产品的开发构成中则应该综合的考虑产品的先进性、可靠性以及经济性,使用新原理、新思想、新技术来开发出功能比较强大、可靠性比较高的新型微机保护。站在今天用发展的验光可以预测,伴随着我国电力工业的持续发展以及工业自动化信息工程、电子技术等这些相关产业的技术进步,可以使人机界面做的更好,时期运行的更加安全可靠。我们相信新一代微机保护装置将会有一个相当光明的前景。 参考文献： 1甘慧芳,赵东宇. 变电站自动化保护的优化设计思路J.电源世界,2004(5) 2郭永超,刘伟. 变电站自动化保护的优化设计思路J. 煤矿现代化,2008(6) 3刘汉.变电站自动化保护的优化设计思路J.科技资讯,2009(4).
