电力综合自动化系统在变电站继电保护电气工程中的分析

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年第15期   作者:赵淑华
[导读] 自动化技术和计算机辅助技术在不断发展,电气工程中电力综合自动化技术也随着相应技术的发展在不断进步。
        赵淑华
        中煤新集利辛发电有限公司236700
        摘要:自动化技术和计算机辅助技术在不断发展,电气工程中电力综合自动化技术也随着相应技术的发展在不断进步,电力综合自动化与变电站综合自动技术相结合,二者越来越受到人们的重视,因此在发展过程中要时刻留意相关情况,优化变电站继电保护电气工程。
关键词:电力综合自动化系统;变电站继电保护电气工程
引言;电力综合自动化系统促进自动化技术的发展,在变电站的应用和电力系统的建设过程中发挥了重要的作用,同时确保了发电、输电和配电各个环节的安全,确保整体工程的安全可行性。本文通过分析电力综合自动化系统在变电站继电保护电气工程中的应用,为相关行业的发展提供借鉴。
一、电力综合自动化系统的概括
        电力综合自动化系统是在各种硬件控制条件下自动化的基础之上进行数据分析,是通信技术和控制技术对变电站的功能进行优化的方式。这项系统取代了传统的人工操作,在管理过程中实现了智能化的特点,以低误差率提高了变电站运行时的可靠程度。由于我国用电需求在不断增大,电网运行的要求逐渐提升,因此在电网运行过程中,如何使变电站和电网的数据更加精细是相关操作人员需要不断思考的问题。采用电力综合自动化系统,能够集中操作,集中控制并能通过无人值守的方式避免人工操作带来的许多失误。提升了电网运行的综合效率,确保运行的安全性。
随着微机技术和通讯技术的不断发展,改变了以往的二次设备形式,逐渐减少变电站的占用面积,减少用电量,降低了使用操作的成本,实现了信息共享和系统简化等方面的要求。由于电力综合自动化系统具有上述特点。因此在使用过程中可以被完全接受,可以采用这种系统提高电网的管理水平。
    1.变电站综合自动化系统构造
各项科技的应用使得变电站综合结构体系发生了改变,功能性能和可靠程度均较以前有所提升。变电站的综合自动化系统主要包括以下结构。
    1.1集中式结构形式
在使用集中式结构形式,主要是在计算机向外多增加了I/O的接口。对变电站开关和脉冲量等信息进行了集中综合处理。通过微机监控,自动控制和保护的功能。其中是由多台微型计算机组成,在使用时大多数的系统会有不同的计算机实现微机保护、调控和监控等功能。
一台微机报的计算机需要承担多个回路的低压线微机保护计算,同时一台控制监控器还需要负责人机联系、数据采集和处理等多方面的任务,集中式系统的结构主要有调度控制中心和计算机之间进行匹配,而计算机又会和显示器、打印机相连。和计算机有关的还包括开关信号输入、直交流采样和控制输出系统。
其中式结构具有很多优点,例如在对变电站的数字开关量,模拟量等信息可以采取实时计算,能够完成监控数据采集和打印的功能。对变电站的主要设备进行保护,还具有体积小、占用面积小的特点,其次在使用过程中对于小规模的变电站较为实用。
但同时,在多台计算机上,如果一台微型计算机出现了故障,可能会对电网和变电站的运行产生较大影响。所以在使用过程中必须加强双机并联的运行方式[1]。
    1.2全分散式结构形式
硬件结构若为全分散式的综合自动化系统,主要包括变压器、母线等。通过一次主设备进行安装后,将保护,控制,输入输出等单元进行分散安装在主设备的开关屏上。主控制室的主控单元通过现场的总线进行通信,将监控主机相连。分散型结构的综合自动化系统具有以下优点:能够节约控制室的面积,综合性较强,能够将系统的部件根据主设备进行分散性安装[2]。
    1.3分层分布式结构形式
变电站从主要包括监控主机和源动通信机等,通过对线程总线和区域网之间主机与监控机的信息交换,变电站综合自动化系统。位于一二两层。通过变电站层的相关设备进行控制安装,单元层的设备安装靠近现场后,能够减少电缆的长度。


    2.变电站综合自动化系统
        变电站综合自动化系统主要包括监测、控制、远传和保护系统。
        2.1监测功能
        在对数据进行运行和处理时,通过数据的收集显示对各种信号进行检测,这些信号有开关量信号、模拟量信号和脉冲量信号。通过信号了解到电网运行的状况,并通过数据的分析来判断电网运行的稳定性,若发生故障,便可以通过数字税的手机处理,指引相关工作人员进行故障分析和排除。
    2.2监控功能
主要针对手动跳闸和事故跳闸来进行数据的传送运输。降低相应的电压,同时对电流进行分头调节。
    2.3传程功能
主要包括H类型的规约,当变电站运行过程中出现了问题或报警。远传功能便会开启,工作人员会通过数据来对故障进行排除[3]。
    2.4保护功能
综合自动系统保护的功能。将保护装置运用简化,提升灵敏性和可靠性。
二、电力综合自动化系统在变电站继电保护电气工程中的策略分析
1.微机保护
        微机保护是以计算机为主导,将外围的线路通过计算、监护等功能,为实现微机保护而设计的数据采集系统,能够将相互传感的电流模拟信号进行及时准确的翻译,转化成计算机可识别的数字信息,同时在人工对话过程中能够完成告警行为的记录、定制输入、保护调试。在变电站继电保护电器应用过程的分析中,为了方便计算,检测部分是针对信号输入处理的工作进行的分析。在定制比较过程可以产生一系列逻辑信号,能够启动保护的命令。在设计运行过程中,常用的逻辑指令包括“非”、“或”、“与”等,输出执行将根据逻辑判断输送出来的信号,完成信号告警和跳闸的工作。在执行保护动作时能够进行电平转换和信息反馈的任务。
微机保护的基础是自动化机器,通过外围线路实现对计算机的监测和保护功能。在运用保护过程中能够确保保护功能的稳定性。在数据采集电压互感器PT和电流互感器CT的模拟信号当中能够同时记录。微机保护的发展是从CPU系统逐渐转变为DSP的技术。保护装置更换时间较短,但无论如何更换,基础框架和硬件结构在大体上具有相通性[4]。
    2.继电保护
根据实际应用过程,在各地区的实际调研中会发现。负载量不同,所以某些电压等级较高的变电站,可以通过过激磁保护、母线差保护和主动差保护这三种方法来降低运行的负荷,提高整体稳定性。
    3.变电站继电保护综合发展
在电网继电保护过程中,运算较为复杂,传统的保护方案都是通过提前预定实施动作来进行的。保护和定制可能会出现运行的变化,这种变化也会产生一系列问题,例如保护的范围逐渐缩小,保护动作的停顿时间较长。在某些方法运行的过程中还有可能出现被迫退出保护的情况,在四段式的零序电流保护过程中,智能保护最后两段运行方式若考虑不周全,也有可能出现差错。
在实际使用时,必须针对自身性能的高低来进行。变电站继电保护综合自动化的运用,参考各种传统的变电继电保护问题,将综合自动化系统不断优化升级。
三、结束语
        为了维护继电保护的稳定性,继电保护工作必须严格要求,从技术角度出发,我国目前电网电气工程保护自动化系统有较大的突破和发展。因此,我们需要在数据信息搜集,监测、服务管理等方面积累相关经验,对故障进行排除,并通过设备的大量调试,专业人才的配合来提升变电站电气工程综合自动化系统保护工作的稳定性。
参考文献:
[1]郭佐民.变电站综合自动化系统应用现状及发展趋势探讨[J].现代企业教育,2019(1):123-124.
[2]唐涛.国内外变电站无人值班与综合自动化技术发展综述[J].电力系统自动化,2019(10):108-109.
[3]陈德树,张哲,尹项根.微机继电保护[M].北京:中国电力出版社,2018.
[4]肖明聪.分析变电站继电保护综合自动化系统的功能及展望[J].中国新技术新产品,2018(10):699-700.
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