浅谈电网继电保护综合自动化系统

浅谈电网继电保护综合自动化系统

蒋俊敏

（湖南省电力公司衡阳供电分公司湖南衡阳421000）

摘要：本文是作者近几年的工作经验总结的，主要的对电网继电保护综合自动化系统方面进行研究。

关键词：电网；继电保护；综合；自动化

一、概述

目前对于电网机电保护装置的应用非常广泛，并且变电站内的自动化系统的水平也不断的提高，各种设备通过对电网的检测可以让运行人员得知所需的实时数据。但是并没有对所有的设备有较高的利用率，每个设备的数据都是独立的，没有交互，导致这些信息流失。如果对整个电网的设备利用率提高不仅对于电网有着重大的意义，也对电网的持续发展提供了条件。所近年以来，对电网计算机的综合利用不断提高，使设备录入一、二次信息有了实现的可能，它能确保整个电网的安全稳定运行。

二、系统构成

从电网的角度来分析，电网自动化系所获取信息的途径。电网的具体参数可以从总部调度中心获得；一次设备运行的状态可以用EMS系统获得；保护装置的投退信息，由于必须通过调度下令，由现场执行，因此可以从调度管理系统获得，并从变电站监控系统得到执行情况的验证；保护装置故障及异常，可以从微机保护装置获得；电网故障信息，可以从微机保护及微机故障录波器获得。通过以上情况我们可以发现，继电网的自动系统所获取的信息是非常充足全面的。

三、功能分析

（一）要实现继电的保护装置的系统自适应能力

需要整定计算，其过程非常繁杂，可以采用提前整定、实时动作的方式，所保护的定值，必须要能够适应任何可能出现变化的运行方式。但电网继电保护综合自动化系统可以彻底改变这种局面。只要在调度端的服务器安装故障计算及继电保护定值综合分析程序，依靠从EMS系统获得的系统一次设备的运行状态，就可以迅速准确的判断出当前继电保护装置整定值的可靠性，如出现部分后备保护定值不配合时，根据从调度管理系统获得的线路纵联保护及母差保护的投入情况，确定是否需要调整定值。如需要调整，可通过调度端服务器向变电站的客户机下达指令，由客户机动态修改保护定值，从而实现继电保护装置对系统运行状态的自适应。

（二）实现对各种复杂故障的准确故障定位

现目前的计算机对保护和故障录波器所产生的故障测算距离的方法，一般是：故障分析和行波发。其中由于行波法所产生的数据难以录取以及故障产生的行波不确定不稳定等问题，使得其难以在电网电力运作中较好的运用。

而通过电网继电器保护综合自动化系统，可以彻底的解决这类情况。由于数据库中已经储备了所以一次设备参数和线路距离、互感等情况，通过系统的数据，可以知道前一次系统运行的状态。故障发生后，机组把故障上传到服务器。调度服务器上的信息来进行对比，经过计算，从而可以将故障精确的定位。

（三）完成事故分析及事故恢复的继电保护装置

在事故系统分析的时候或者继电保护装置系统发生故障之时，可能会发生错误操作。可以综合记录的故障信息进行分析，从而依靠所分析的数据精确计算，快速做出判断，完成继电保护辅助决策。

数情况已经超过了继电保护能承载的运作方式，所以此刻的防护应该已经处于没有配合的状态。此刻进行故障修复，不仅仅需要考虑一次运行方式的合理，还要考虑到保护能否切除事故带来的故障，通过电网机电保护自动化系统可以分析出在故障瞬间所发生的配合关系，从而修改定值，完成机电保护状态对系统故障运行状态的自适应。

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，就可确定故障性质并实现准确的故障定位。

（四）对系统中运行的继电保护装置进行可靠性分析

通过与继电保护管理信息系统交换保护配置、服役时间、各种保护装置的正动率及异常率等信息，电网继电保护综合自动化系统可以实现对继电保护装置的可靠性分析。特别是当某种保护或保护信号传输装置出现问题，并暂时无法解决时，通过将此类装置的可靠性评价降低，减轻系统对此类保护的依赖，通过远程调整定值等手段，实现周围系统保护的配合，防止因此类保护的拒动而扩大事故。

四、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。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。

（一）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

随着目前电网的进步，系统是否能稳定运行的问题越发突出。符合对线路纵连保护的一个首要要求就是故障是否能在短时间内快速解除并保证其系统的稳定性。但在目前这种情况下，电网通道和其他一些技术难题的影响，导致线路双套纵联只能够断开线路来保护其系统的稳定性，还需要匹配辅助的设备进行配合。但过程中，退出两次设备就会影响一次设备的正常运行，是高精密电网需求所不能容忍的，所以借助着电网机电保护综合系统，我们可以完成下列工作。

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。d.判断能否通过控制输送潮流保持系统稳定。

（二）对系统中运行的继电保护装置进行可靠性分析

通过与继电保护管理信息系统交换保护配置、服役时间、各种保护装置的正动率及异常率等信息，电网继电保护综合自动化系统可以实现对继电保护装置的可靠性分析。特别是当某种保护或保护信号传输装置出现问题，并暂时无法解决时，通过将此类装置的可靠性评价降低，减轻系统对此类保护的依赖，通过远程调整定值等手段，实现周围系统保护的配合，防止因此类保护的拒动而扩大事故。

（三）自动完成线路参数修正

由于征地方面的限制，新建的路线一般不能与旧有线路公用线路走廊，线路之间的的电磁影响不断加大，会给新线路带来不良影响。现在通过电网继电保护综合化系统，我们不但可以将故障周围数据进行快速的收集，还可以利用线路的故障电流、电压，校对后修正数据，从而实现线路参数自动测量，提高继电保护可靠性，保证系统的安全。

结束语

综上所述，我们可以看到在未来，电网继电保护综合自动化系统对于电网机电保护带来质上的提升，它不仅仅可以提高整个继电保护系统的效率和安全性，能快速应对故障的发生，还对所有电网能够全运作有着重大的意义。但从未来发展需要及技术层面来讲，还有不足之处，希望在未来，能够加强对综合利用整个电网的信息研究，尽快将电网机电保护综合自动化系统普及到电网运行之后，并且加速急需研发的脚步，为电网安全发展带来更多福音。

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