微機繼電保護校驗儀談微機繼電保護技術現(xiàn)狀
繼電保護技術目前正向計算機化,網(wǎng)絡化,智能化,保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。隨著計算機技術的飛速發(fā)展及計算機在電力系統(tǒng)繼電保護領域中的普遍應用,新的控制原理和方法被不斷應用于計算機繼電保護中,以期取得更好的效果,從而使微機繼電保護的研究向更高的層次發(fā)展。
計算機化
隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展,微機保護硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經(jīng)歷了個發(fā)展階段從位單結構的微機保護問世,不到年時間就發(fā)展到多結構,后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結構,性能大大提高,得到了廣泛應用。
保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化
在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡化的條件下,保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機,是整個電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的任何信息和數(shù)據(jù),也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡控制中心或任一終端。因此,每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能,而且在*正常運行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能,亦即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。
目前,為了測量、保護和控制的需要,室外變電站的所有設備,如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜不但要大量投資,而且使二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置,就地安裝在室外變電站的被保護設備旁,將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉換成數(shù)字量后,通過計算機網(wǎng)絡送到主控室,則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡的傳輸介質,還可免除電磁干擾。
現(xiàn)在光電流互感器和光電壓互感器已在研究試驗階段,將來必然在電力系統(tǒng)中得到應用。在采用和的情況下,保護裝置應放在距盯和近的地方,亦即應放在被保護設備附近。和的光信號輸入到此一體化裝置中并轉換成電信號后,一方面用作保護的計算判斷另一方面作為測量量,通過網(wǎng)絡送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡可將對被保護設備的操作控制命令送到此一體化裝置,由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。年天津大學提出了保護、控制、測量、通信一體化問題,并研制了以數(shù)字信號處理器為基礎的一個保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。
變電站綜合自動化
現(xiàn)代計算機技術、通信技術和網(wǎng)絡技術為改變變電站目前監(jiān)視、控制、保護和計量裝置及系統(tǒng)分割的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術基礎。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術創(chuàng)新。繼電保護和綜合自動化的緊密結合已成為可能,它表現(xiàn)在集成與資源共享、遠方控制與信息共享。
以遠方終端單元、微機保護裝置為核心,將變電站的控制、信號、測量、計費等回路納入計算機系統(tǒng),取代傳統(tǒng)的控制保護屏,能夠降低變電站的占地面積和設備投資,提高二次系統(tǒng)的可靠性。隨著微機性能價格比的不斷提高,現(xiàn)代通信技術的迅速發(fā)展,以及標準化規(guī)約的陸續(xù)推出,變電站綜合自動化成了熱門話題。目前,用于變電站的監(jiān)視、控制、保護,包括故障錄波、緊急控制裝置,雖然已實現(xiàn)了微機數(shù)字化,但幾乎都是功能單一的獨立裝置,各個裝置缺乏整體協(xié)調和功能的調優(yōu),且功能交叉,輸入信息不能共享,接線復雜,從整體上降低了可靠性,同時不能充分利用微機數(shù)據(jù)處理的強大功能和速度,經(jīng)濟上也是一種浪費。
現(xiàn)在廣泛應用的變電站自動化系統(tǒng)為常規(guī)自動化系統(tǒng),它應用自動控制技術、計算機數(shù)據(jù)采集和處理技術、通信技術,代替人工對變電站進行正常運行的監(jiān)視、操作、電壓無功控制、量測記錄和統(tǒng)計分析、故障運行的監(jiān)視、報警和事件順序記錄與運行操作,大多不涉及繼電保護、緊急控制、故障錄波、、維修狀態(tài)信息處理等功能,功能相對比較簡單。
競爭的電力市場將促進新的自動化技術的開發(fā)和應用,在經(jīng)濟效益的驅動下,變電站將向集成自動化方向發(fā)展根據(jù)變電站自動化集成的程度,可將未來的自動化系統(tǒng)分為協(xié)調型自動化和集成型自動化。協(xié)調型自動化仍然保留間隔內(nèi)各自獨立的控制、保護等裝置,各自采集數(shù)據(jù)并執(zhí)行相應的輸出功能,通過統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡與站級相連,在站級建立一個統(tǒng)一的計算機系統(tǒng),進行各個功能的協(xié)調。集成型自動化既在間隔級,又在站級對各個功能進行優(yōu)化組合,是現(xiàn)代控制技術、計算機技術和通信技術在變電站自動化系統(tǒng)的綜合應用。所謂集成型自動化系篡統(tǒng)是將間隔的控制、保護、故障錄波、事件記錄和運行支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理等功能集成在一個統(tǒng)一的多功能數(shù)字裝置內(nèi),間隔內(nèi)部和間隔間以及間隔同站級間的通信用少量的光纖總線實現(xiàn),取消傳統(tǒng)的硬線連接。
