变电站微机保护【微机保护技术在自动化变电站中的应用】

　　摘要：随着现代科学技术的迅速发展，电网现代化的规模也得到不断的扩大，变电站综合自动化技术将是电力系统的发展方向，对于变电站而言微机继电保护是其重要的组成部分。文章针对变电站综合自动化系统及微机保护进行了阐述。
　　关键词:变电站；综合自动化；系统结构；微机保护
　　中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）22-0090-030 引言
　　变电站综合自动化系统是采用先进的现代通信技术、电子技术、计算机技术、及信息处理技术等实现对变电站二次设备的功能进行优化设计、重新组合，对变电站全部设备的全部运行情况及执行情况进行测量、控制、协调及检测的一种综合性的自动化系统。变电站综合自动化系统具有操作监视屏幕化、结构微机化、运行管理智能化、功能综合化等特征，它的出现为变电站的智能化、小型化、控制范围的扩大化、及提高变电站的安全可靠性和优质经济运行，提供了现代化的手段和技术支撑。
　　1 结构及类型
　　变电站的综合自动化系统从结构形式上进行划分一般可分为以下几种：分散式、集中式、分布集中式以及集中与分散相结合式。
　　1.1 分布式（分散式）系统 分布式（分散式）综合自动化系统是依照回路加以设计地，所有一次设备及开关柜上都会安装单回路的监控单元及微机保护单元，因此，一次设备及开关、微机保护单元、单回路监控单元同时安装在一柜内，这样不仅可以减少电缆的联接量，同时抗干扰的能力也会得到提高，此系统不用再对远动装置屏及继电保护进行设置，二次设备有效得到减少，也缩小了用地面积。
　　1.2 分布集中式系统 在分布集中式综合自动化系统中，可以将变电站的一设备和二次的整体进行不同层次的划分，即设备层、单元层及变电站层等。设备层划为0层，单元层划为1层，变电站层划为2层。1层及2层是变电站综合自动化系统的主要位置。
　　1.3 集中式系统 在集中式变电站综合自动化系统中，远动装置的安装和继电保护装置的安装是按功能要求进行相应的配置，并在变电站的中央控制室内进行安装。通过开关辅助触点、CT及PT可以将各进出线、变压器和其余的电气设备的运行情况经电缆传送到远动装置及保护装置内，并对其进行处理，然后将信息传输到I/O通信控制器，再将其数据格式进行一定的转换，同时对变电站中所有的信号、测量、保护及控制信息进行合理的处理，并同远方调度中心及当地的后台机展开信息的交换。
　　1.4 集中与分散相结合式系统 以每个电网的元件为对象的集中与分散相结合的自动化变电站系统，在某一机箱内同时装置保护、测量及控制设备。同时，可以在主控室内对变压器保护装置以及高压线路保护装置进行集中组屏安装。此系统模式呈多样化趋势，不同于分散式和集中式，但却介于两者之间。并且他还具备某些分散式系统的优点，由于一次设备在部分中低压变电站中是比较集中的，所以该结构形式对中低压变电站相对适合。
　　2 传统变电站中的系统结构
　　传统的变电站监控保护系统其设备状态及组成环节如图1所示。图中只对变电站的部分主接线方式和一次设备的连接方式加以表示。主设备的信息及一次系统经传感器进行转化后，人的感觉器官便可以感知其信息形式，如仪表指示、声音、光线等。工作人员对感知到的信息进行总结、判断及处理，并对其进行手动的操作和控制，从而产生一个完整的信息闭合系统就产生了。信息流中时常以模拟式的连续电信号对信息进行传递，工作人员必须在现场或者是控制室实时的进行监测，以对信息的变化情况进行把握。其他的信息将传送到自动装置的继电保护组织，经处理后，可以对一次设备进行自动控制及调节，如跳闸、闭合等，在图1中，虚线表示的是信息流和闭合的信息系统，工作人员必须对此内信息进行管理。此系统以人为核心，系统能否正常必须由人手动操控，其工作模式属于传统的监控系统模式。
　　在传统监控系统中的变电站，信息的传输主要是由控制电缆完成，工作人员对信息进行汇总并处理后由自身感官去分析变电站的各种信息，并依照信息的特征及运行规程，结合往常的技术经验，做出各种调节、控制指令行为，从而对一次系统进行开关及设置。
　　3 微机保护功能的实现
　　3.1 微机保护的相关功能及特点 随着科学技术的发展，微机型保护功能可以对数字量进行反映，该系统不但具备继电保护的可靠性、快速性、选择性及灵敏性等基本功能，还具备下面几项功能。
　　3.1.1 通信功能 微机保护适用于变电站综合自动化的前提条件是其拥有RS－422/485及RS－232等标准的通信接口。RS－422/485具有很强的抗干扰能力，同时可以实现挂网及远距离传输，使微机保护不但可以分散安装同时还可以集中组屏。RS－232接口可以把数据快速地转化为光信号，并迅速地与远动装置的光纤实现链接，同时RTU可以实现就地安装，可以有效的节约电缆。通常微机保护具备报文功能，但其通信行为时常居于被动状态，可以接收各下行询问命令，在发生异常情况时，可立即产生保护动作，并将有关报文上报。
　　3.1.2 远方投切功能 随着科学技术的发展，变电站技术也得到了不断的提高，变电站技术已经向无人化合及综合自动化的方向发展，如何在远方实现投切保护已成为需要迫切解决的问题。在相关的微机保护系统中，为符合远方投切的需要，由软件系统控制的各功能模块都投入使用，具有连接片的功能，这种受软件系统控制的开关即是软连接片。在微机保护中应用软连接片，可以实现程序的自动化合标准化。编制的程序时候尽量把范围扩大且将软件连接片的各功能模块加设进去，用户可依照具体情况对软连接片进行适当的调整。
　　3.1.3 远方整定功能 远方整定功能可以实现综合变电系统的值班无人化。为保证远方的定值传输准确性，应当采取修改确认和定值返校措施。在实际的操作过程中，收到确认命令的保护装置，就在定值区写入新定值后按现有值运行；当保护装置未接收到修改确认命令时就必须按原定值进行不间断的运行。远中保护自始至终都不退出整定运行过程，可以有效的保证供电持续性。