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摘要：在我国快速发展的过程中，为了使变电站综合自动化技术能够更广泛和更迅速的发展和应用，文章基于继电保护在变电站综合自动化系统中的重要作用，分析了在变电站综合自动化系统中设计继电保护时需要注意的问题，探讨了在变电站综合自动化系统中与继电保护有关的问题，以期对相关工作者能有所助益。
关键词：变电站；综合自动化系统；继电保护；变电设备；电网运行
引言
近年来，随着自动化技术和计算机技术的迅速发展，变电站的综合自动化技术也开始迅速发展，变电站综合自动化技术将越来越被人们重视，其内容也在不断充实和完善。总的来说，变电站综合自动化大致可以分为三大部分：继电保护系统、监控系统、事件记录系统。它们三者之间既存在依赖性，又存在相对独立性，在功能上有明确的分工，在建立系统时，又有各自不同的系统。其中继电保护系统的独立性要比其他系统的独立性更明显、更突出，所以在变电站综合自动化系统中，继电保护又有一些特殊的问题需要单独拿出来妥善处理和解决。
1电网系统构成
从电网的角度分析电网继电保护综合自动化系统获取信息的途径。电网的结构和参数，可从调度中心获得；一次设备的运行状态及输送潮流，可通过EMS系统实时获得；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，可从微机保护装置获得；电网故障信息，可从微机保护及微机故障录波器获得。通过以上分析可看出，实现变电站继电保护综合自动化系统的信息资源是充分的。
2功能介绍分析
2.1实现对复杂故障的准确定位
如何实现对复杂故障的准确定位，就目前的装置分析来看各有优缺点，现在系统保护故障多采用录波器设备，使用故障测距的算法来进行计算。我们以典型的行波测距装置为例，该装置采用现代微电子技术研制，使用输电线路行波测距，使用故障时的电流波信号。装置的测距原理有三种：一种称为单端电气量法，这种方法也可以称为A型测距法。是用来测量故障行波脉冲的方法，它在母线和故障点之间来回反射的时间进行测距。这种方法有资金投入少，不用两端通信联络的优点，但由于其线路末端受反射的影响，测距的结果有的时候稳定性稍差。第二种方法称为两端电气量法，这种方法也可以称为D型法，这种方法是通过测量时间差来测距，通过测量故障行波脉冲，到两端母线的时间差来进行测距。这种方法优点很多，比如其测距结果较可靠，测量原理较简单等，但也有缺点，就是在测量时，需在线路上设装置，要在两端的位置上设装置进行通信联络。第三种方法称为E型法，是一种记录暂态电流行波测距的方法，该方法通过记录故障下重合闸产生的暂态电流行波波形来测距。1）单端电气量行波测距原理（A）型。在被监视线路发生故障时，故障产生的电流行波会在故障点及母线之间来回反射。装设于母线处的测距装置接入来自电流互感器二次侧的暂态电流行波信号，使用模拟高通滤波起滤出行波波头脉冲，记录下暂态电流行波波形，根据到达母线的故障初始行波脉冲S1，与故障点反射回来的行波脉冲S2，之间的时间差△t来实现测距。2）两端电气量行波测距原理（D型）。根据装于线路两端测距装置记录下行波波头到达两侧母线的时间，则可计算出故障距离。反射与投射行波，原理简单，测距结果可靠。但两端测距的实现要在线路两端装设测距装置及时间同步装置（GPS时钟），且两侧要进行通讯交换记录到的故障初始行波到达的时间信息后才能测出故障距离。利用来自电流互感器的暂态电流行波信号，不需要特殊的信号耦合设备。使用独立于CPU的超高速数据采集单元，记录并缓存暂态行波信号，解决了CPU速度慢，不适应采集处理暂态行波测距信号的困难。装置可储存最新的10次故障的测距结果及4次故障电流波形，设有掉电保护，所有记录数据在装置失电时均不丢失。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测越准确，调度端数据库中，已储备了所有一次设备参数、线路平行距离、互感情况等信息，通过共享EMS系统的数据，可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 可从保护和故障录波器搜集故障报告，上送到服务器。
2.2继电保护系统的事故分析与事故恢复
在系统的运行过程中，很可能出现事故，有时问题较小，可以很快就处理，但有的时候出现的问题较大、较严重。比如，在很短的时间出线跳闸的情况很多，系统内很多线路都出现了跳闸，这就超过了继电保护系统的自身适应能量，系统此时就不能很适应地运行，系统此时会出现不能配合的状态。这时候处理事故恢复系统，就要多方面的考虑，包括一次运行方式运行是否合理，保护能否安全有针对性的排除故障。我们从电网继电保护综合系统中，可以分析解决这些问题，通过系统中灵敏度、配合关系的分析，进行远程改定值，从而让保护系统适应当前状态。下面以典型装置的功能元件为例，一般装置都是由综合重合闸装置、失灵保护装置、死区装置、充电保护装置等构成，这样的构成装置，完全可以满足各种线路的跳闸，或者各种断路的保护功能需求，因为无论是断路还是半断路器，装置配置基本是相同的。
2.3实现继电保护装置的状态检修
根据以往统计分析数据，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。
2.4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。
2.5变电站继电保护综合自动化的展望
变电站若实现继电保护装置对系统运行状态的自适应，根据电网继电保护的整定计算十分复杂，由于传统继电保护以预先整定、实时动作为特征，保护定值须适应所有可能出现的运行方式的变化。为使预先整定的保护定值适应所有可能出现的运行方式的变化，必然出现以下问题：（1）缩短了保护范围，延长了保护动作延时。（2）被迫退出某些受运行方式变化影响较大的保护。如四段式的零序电流保护仅能无配合地使用其最后两段。（3）可能还存在由于运行方式考虑不周而失去配合。（4）被迫限制一次系统运行方式。
结语
以上通过作者的创新点是结合实际提出变电站若实现继电保护装置对系统运行状态的自适应存在的问题。众所周知，继电保护在电气设备运行中起至关重要的作用，它不仅保护设备本体的安全，而且还保障生产的正常进行。为确保继电保护动作的可靠性，继电保护整定工作要求相当严密。从技术上说，实现电网继电保护综合自动化系统的条件已经成熟，无论是变电站客户机对保护信息的搜集、信息的网络传输还是调度端服务器对EMS系统共享数据的读取、故障及稳定分析计算，都可得到解决。主要实施难度在于此系统需综合继电保护、调度、方式、远动、通信以及变电站综合自动化等各个专业的技术，且涉及到控制运行设备，需要很多专业人员配合，就目前条件而言，还难以实现继电保护的自适应。
参考文献
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论文作者:任骊企1,王彤2,张萍萍2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/6/25
标签：变电站论文; 故障论文; 继电保护论文; 系统论文; 装置论文; 电网论文; 保护装置论文; 《电力设备》2018年第8期论文;