摘要：在计算机技术高速发展的今天，微机继电保护装置在使用中由于有原理先进，可靠性高，操作简单，维护管理方便等优势随。传统电力系统中往往存在着一些弊端，主要表现为电力保护装置不完善，信息不健全、母线微机保护技术的缺乏等等。母线微机保护技术是复式比例差动的主要保障，对差动逻辑进行整合，运用差动电流方式进行的一种相关性技术，其保护性能与技术方式都非常先进。本文以电力系统母线微机保护技术的原理作为出发点，对其应用方法进行研究。
关键词：电力系统；母线微机；保护技术；应用研究
母线保护经历了三个阶段:利用供电元件的保护装置切除故障母线;有选择性的母线保护技术,如电流差动保护、电流比相保护等;微机母线保护技术。前两种母线保护技术有很大的局限性,而后者采用以微处理器为核心的软硬件模块完成数据采集、模数转换、复式差动分析计算与处理、开关量逻辑判断,定义差动元件和闭锁元件,控制出口继电器、信号装置等执行元件,实现电力系统母线的在线保护与实时监控,利用微机的高速处理与控制功能解决母线保护的实时性和选择性等问题。
一、母线微机保护的差动原理
（一）比率差动原理
母线微机保护的差动原理主要分为几个方面，其中比率差动是当中最主要的部分之一。传统的比率差动保护措施是以电流的一次性运输为主，将各分支电流的浮动总和相加，用一次穿越性电流将全部分支引入，将整体震动数值作为制动总和。比率差动对故障进行处理，对继电进行保护的方式有两种，分别是区外故障和区内故障。区外故障的比率差动计算原理如下：设定A为制动系数，D为差动电流，B为制动电流。当差动电流为零时，制动电流在标准数值之间浮动，此状态的母线保护最为明显。而区内故障的比率差动计算原理如下：在电流区域内部出现的差动电流大于制动电流，制动系数在数值一之间波动。
（二）复式比率差动原理
复式比率差动原理也是母线微机保护的一种，与前者，它的综合性与整体性更强，试验性能也更高。根据比率的差动计算方式，我们可以对继电器的运行区域进行划分，在集中范围内进行平衡性运算。根据上述条件可以对继电行为进行分解，分解为两个部分，一个部分为继电组织模式，另一个部分则是差动继电保护，避免电路运行中不顺畅的情况。复式比率差动是将微机母线保护技术与相关的继电差率进行结合，对问题进行综合性处理。在该原理当中，我们需要利用电流运行中产生的微小型差异，对不同故障的模式进行区分，以形成无制动的内部区域[1]。
二、母线保护装置的硬件与软件设计
（一）母线保护装置的硬件设计
母线硬件保护装置采用的是出线侧芯片的核心控制器，它以辅助控制作为器件的连接中心，在线路模拟的基础上实现母线微机的保护功能。在主控制机器之间两段母线分别与正负两级相连，每段母线又有两条支路，两支路各负责不同的系统性任务规划。这样的继电保护方式更有利于输电量的传播，也能够使电流更加稳定的运行。同时，在电流的整体性规划基础上，设计实现了模拟量六路输入、开关四路转换以及两路开关输出。其中模拟量六路输入主要指的是在不同母线装置下对数据进行整合，根据实际情况进行多样化的模拟过程，以确保数据的精准性以及运行模式的灵活性。开关四路转换主要是以母线分支为基础，在对继电器保护动作进行控制，根据实际的电流值进行测量，达到灵活性切入的方式。最后，两路开关输入是保障硬性装置状态调整的主要内容，实现继电器与电源模块顺利接通的目标。
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（二）母线保护装置的软件设计
软件装置的工作目标在于运行状态检验。如果差动电流为零，制动差异与保准数值相符，则说明设备出于正常工作的状态。如果差动电流的制定系数大于一，则说明电力一次性运输量过大，主线已经无法进行相应的分化，线路出现超载等情况。而如果制定系数在一和二之间，或者是大于二，则说明母线产生一定的危险，主干线路的设定超过了预支的时间，因支路过载导致的电流关闭。在这种情况下，软件系统会进行自行测试，以各分支线路为目标，以状态整合为手段，达到装置性检验的目的[3]。
三、电力系统母线微机保护技术的应用
（一）微机控制系统的应用
微机控制系统的应用是母线微机保护中较为关键的一个部分。其具体应用研究如下：母线微机保护的工作核心是内存的处理与封锁模块，系统将整体部分划分为两个相关单元，在整合的基础上进行集合性控制。集合模块的主要功能是在数据收集的前提下将整理好的内存取出，形成总线路的控制基础。在母线微机保护的协助下将故障线路进行中断。第二，母线保护的方式还在于数据提取的速度上。在系统内部有多功能的程序启动装置，程序启动装置在母线的协助下进行数据采集，存储器会将采集好的数据进行归类，以差动封闭口连接的方式进行控制。控制的核心体现在各类外接端口与通信环绕中心处，系统数据的存储容量会根据电流进行自动化调节，在用户功能需求实现的前提下将总线路相连。
（二）复合电压闭锁控制应用
在复合电压的闭锁控制当中，母线微机保护技术也发挥了巨大的作用。首先，由于微机母线保护系统的关键组成部分是数据，所以其传输、分析、处理与控制是必不可少的。在机身内存的运维下，数据所显示的内容一方面是交流电之间的模拟情况，另一方面则是对复合电流进行计算，以形成数字化信息的开端。母线保护在应用方面还能够实现隔离输入，在开关量标准的情况下。数据采集模块由数据样本、电流差动、开关转换、保密装置选择以及光电耦合器组成。它能够计算电力系统内部的逻辑数值，开启数据模块保护功能，对符合条件的执行单元进行分析。其次，复式比率差动逻辑的控制方法多采用的是微机保护的方式。它能够重建项目的母线段路，满足多种结构的变换方式。当相关母线闭锁装置运动时，它能够在监测与运作的共同平台上实施。复式比率的差动模拟不仅能够判断出母线的整体状态，并且也满足了保护技术的相对性要求。
四、微机母线保护特点
微机母线保护设有母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护、母联断路器失灵和盲区保护、断路器失灵保护、母联断路器非全相保护、复合电压闭锁功能、运行方式识别功能等功能。 抗过渡电阻的能力强，受故障前系统功角的影响小。采用“差电流变化量起动”和“差电流起动”双启动原理，双启动原理的启动灵敏度高，对系统发生的金属性或非金属性故障、短路容量的差异所产生的不同故障特征，均能快速起动，并进入下一级保护判别。对于可能导致母线保护装置误动的小概率因素，能从多方位采取有效措施，确保不误动。能自动适应母线的各种运行方式。还设置独立于差动保护软件的复合电压闭锁功能，可靠防止差动保护的误动。 母线保护装置型母线保护装置是利用隔离开关辅助接点和电流校验来判别母线运行方式，人机对话界面中有一次模拟接线图，包含了模拟盘的功能。
结语
综上所述，电力系统母线微机保护技术的适用性很强，它作为一种现代的电力控制手段，能实现在线监测以及电流的自如切换。它也是对传统电力保护技术的延伸，为我国电网的稳固发展奠定了良好条件。
参考文献
[1]郑帅.基于人工智能技术的电力系统母线保护的应用研究[D].广东工业大学，2006.
[2]库永恒.现场继电保护装置的技术缺陷及改造方案的研究[D].郑州大学，2007.
论文作者:刘建国
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/16
标签：母线论文; 微机论文; 电流论文; 差动论文; 比率论文; 技术论文; 方式论文; 《电力设备》2017年第31期论文;