微機繼電保護校驗儀談微機繼電保護技術現狀
繼電保護技術目前正向計算機化,網絡化,智能化,保護、控制、測量和數據通信一體化發展。隨著計算機技術的飛速發展及計算機在電力系統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展。
計算機化
隨著計算機硬件的迅猛發展,微機保護硬件也在不斷發展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經歷了個發展階段從位單結構的微機保護問世,不到年時間就發展到多結構,后又發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、數據通信一體化
在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下,保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機,是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據,也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網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、數據通信功能,亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。
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、數據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、電流量在此裝置內轉換成數字量后,通過計算機網絡送到主控室,則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網絡的傳輸介質,還可免除電磁干擾。
現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,通過網絡送到主控室。從主控室通過網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,并研制了以數字信號處理器為基礎的一個保護、控制、測量、數據通信一體化裝置。
變電站綜合自動化
現代計算機技術、通信技術和網絡技術為改變變電站目前監視、控制、保護和計量裝置及系統分割的狀態提供了優化組合和系統集成的技術基礎。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術創新。繼電保護和綜合自動化的緊密結合已成為可能,它表現在集成與資源共享、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,取代傳統的控制保護屏,能夠降低變電站的占地面積和設備投資,提高二次系統的可靠性。隨著微機性能價格比的不斷提高,現代通信技術的迅速發展,以及標準化規約的陸續推出,變電站綜合自動化成了熱門話題。目前,用于變電站的監視、控制、保護,包括故障錄波、緊急控制裝置,雖然已實現了微機數字化,但幾乎都是功能單一的獨立裝置,各個裝置缺乏整體協調和功能的調優,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據處理的強大功能和速度,經濟上也是一種浪費。
現在廣泛應用的變電站自動化系統為常規自動化系統,它應用自動控制技術、計算機數據采集和處理技術、通信技術,代替人工對變電站進行正常運行的監視、操作、電壓無功控制、量測記錄和統計分析、故障運行的監視、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和應用,在經濟效益的驅動下,變電站將向集成自動化方向發展根據變電站自動化集成的程度,可將未來的自動化系統分為協調型自動化和集成型自動化。協調型自動化仍然保留間隔內各自獨立的控制、保護等裝置,各自采集數據并執行相應的輸出功能,通過統一的通信網絡與站級相連,在站級建立一個統一的計算機系統,進行各個功能的協調。集成型自動化既在間隔級,又在站級對各個功能進行優化組合,是現代控制技術、計算機技術和通信技術在變電站自動化系統的綜合應用。所謂集成型自動化系篡統是將間隔的控制、保護、故障錄波、事件記錄和運行支持系統的數據處理等功能集成在一個統一的多功能數字裝置內,間隔內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,取消傳統的硬線連接。
