摘要：目前，变电站自动化系统的运行过程中，微机继电保护发挥了重要的作用，同时在一定程度上提高了变电站运行的质量和水平，所以，它成为了变电站自动化系统运行中重要的一项技术。随着我国科学技术的发展，微机继电保护也有了一定的改进。对于变电站综合而自动化中微机继电保护功能的实现问题，首先要对变电站综合自动化的概念和系统结构进行分析，在分析比较传统变电站继电保护结构的基础上，结合微机保护的功能特点，给出了用于变电站综合自动化系统中微机保护软、硬件设计思想。
关键词：变电站；综合自动化；微机保护；监控
上世纪以来，我国的微机继电保护技术逐步得到发展，但依然只有少数变电站是采用微机继电保护对线路和中高压设备进行保护的，大部分变电站采用的是传统继电保护系统。随着变电站数量的不断增长，微机继电保护系统也开始大量应用于这些新建的变电站中，另外，很多早期修建的变电站也开始进行技术改造，不断提高其综合自动化水平。可以断定在未来，微机继电保护将会成为变电站保护中的主流技术，它具有保护完善、功能齐全、维护少以及可靠性较高寺点，同时，在管理和调度上也便于统一，应用于无人值守的变电站中十分适宜。
1、变电站综合自动化概述
变电站综合自动化是将变电站的二次设备( 测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护、调度通信等综合自动化功能的计算机监控系统。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征，它的出现为变电站的小型化、智能化、扩大控制范围及变电站安全可靠、优质经济运行提供了现代化手段和基础保证。
2、传统变电站监控保护系统与微机继电保护系统分析
2.1传统监控保护系统
以往在变电站中,主要采用的监控保护系统设备结构如下:借助部分主接线,将一二次设备之间的连接关系进行明确,在传感器的作用下,相应的工作人员能够接收到一次设备信息,在通过对信息的分析与判断后,实现相应处理对策的落实。在此过程中,主要是记住人工操作的方式来实现操控,而从整个系统看,基于闭环信息系统模式下,部分信息需要通过监控人员来实现分析与判断,而另一部分信息则由继电保护装置接收,然后通过自动处理实现对一次设备的管控,在此过程中,同样离不开相应工作人员的支撑。因此在整个百能电站监控保护系统中,要想实现系统的正常运行,就需要始终确保以人为核心。
2.2微机继电保护系统
基于变电站综合自动化要求下,借助微机继电保护装置的运用,主要呈现出的优势特点为:第一,安全可靠且灵活快速的特点,满足了继电保护的实际需求;第二,具备了通信功能。在该装置中,借助通信接口的设置,为实现远程保护的就地安装提供了保障,同时也节省了电缆的使用,此外还能够满足长距离传输之需。第三,远方投切。基于这一功能下,使得在变电站发展综合自动化的过程中,可借助相应软件控制的实现,实现对保护程序的标准化处理,并为各种远方投切的实现提供了保障。第四,远方整定。基于该功能特征下,可借助定值反校与修改确认的方式,实现定值的准确传输,在实际运行的过程中,在没有接收到修改确认命令时,保护装置则按照原定值运行,而在接收到修改命令后,相应的定值会被输入到其中,进而促使保护装置按照新的定值进行运行,在此过程中不需要进行退出操作,进而为确保实现供电的安全可靠性奠定了基础。第五,自动校时。在多个变电站自动化系统中,微机继电保护装置的运用需要采用两种以上校时方法,通常采用的是通信广播与秒中断这两种校时方式,进而为确保变电站智能设备能够按照统一的时间进行运行。
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3、变电站综合自动化微机保护功能及特点
3.1远方投切功能
在无人值守变电站技术发展的过程中，远距离实现设备和线路的保护成为了人们十分重视的一个内容，在微机保护装置当中，设备可以对软件进行适当的调整和控制，在这一过程中就可以对各种功能进行投切处理，这项功能和常规保护功能中所设置的保护片工作原理是非常类似的，所以在微机保护当中谁用了软连接片之后，保护程序运行的规范性也有了明显的提升。
3.2远方整定功能
在变电站综合自动化系统运行的过程中，远程整定功能是微机保护中的一个很明显的优势，为了更好的保证远程传输的准确性和稳定性，需要按照相关的标准和要求对参数进行全面的处理，在实际的才做处理过程中，如果没有对其命令进行修改的情况下就要对装置当中原来设定的数值进行严格的保护，如果接收到了最终的确认信号，全新的定值就会被写到定值区域当中，保护装置也会按照重新的定值来运行，此外还能一直保持稳定的状态，使得供电稳定性得到了显著的改善。
3.3自动校时功能
倘若微机保护应用在了几个变暗电站的综合自动化系统当中，校时的方法也应该具有多样性，在校时的方式上主要有两种形式，一种是通信广播校时，一种是秒中断时，在接收到运行信号之后，变电站综合自动化主站的计算机就开始进行校时处理，这样也就能够很好的确保智能设备的时间完全相同。
4、变电站综合自动化微机保护系统硬件结构
对变电站综合自动化微机保护系统的硬件结构进行分析,包括五个部分数据采集系统、主系统、开关量输入输出系统、入机接口与通信系统以及电源系统。其中,数据采集系统的主要作用是将输入到保护装置中的电压和电流等模拟信号转换为相应的数字量；在该部分中,包括电压形成、模拟滤波、采样保持、多路开关及模数转换。CPU主系统在微机保护装置中占有核心地位,它包括：CPU、只读存储器、随机存储器以及定时器等。在保护装置运行时,存放于EPROM中的程序将会在CPU中执行,通过数据采集系统得到的信息也会被输送到RAM区,这些信息经过适当处理后能够完成各种继电保护功能。开关量输入输出系统属于联系电路,它能够将微机保护和外部设备联系起来,完成的功能包括：保护的出口跳闸、信号报警以及外部接点输入等。入机接口与通信系统的主要功能是完成装置的调试和系统状态的显示以及定值整定等。各个保护装置都带有自己的标准通信接口电路。电源系统为整个微机继电保护装置提供直流稳压电源,通常清况下,输入的直流电源会经过一个逆变电源,得到高频的交流电源,之后再通过整流电路得到不同电压等级的直流电源。这样做的目的是为了提高电源的抗干扰能力,消除因断路器跳、合闸等原因引起的强干扰。
5、变电站综合自动化微机保护软件结构
与传统的继电保护相比,微机保护的最大特点不仅表现在硬件电路上,在相应的保护以及管理功能的软件上也有很大区别。在变电站综合自动化常用微机保护的软件结构中,初始化包括三个部分：初始化（一）、初始化（二）及数据采集系统初始化。其中,初始化一的主要功能是实现微处理器和扩展芯片的初始化,同时还实现了开关量出口的初始化,将正常的初值赋给出口,保证继电器不动作；初始化二实现的是采样定时器的初始化,对软件计数器及各种标志位进行清零操作；数据采集系统的初始化实现的是采样值存放地址指针的初始化。
6、结束语
当前我国的变电站数量越来越多，规模也越来越大，在这样的情况下，人们对变电站运行的质量也提出了更高的要求，变电运行中的自动化水平也有了十分显著的改善，变电站综合自动化微机继电保护也在这一过程中不断发展，其发发挥的作用也愈加明显，因此这项技术也会在未来有更加广阔的发展前景。
参考文献
[1] 李杨.刍议变电站通信接口方案选择[J].中国新技术新产品,2011.
[2] 马忠月.变电站综合自动化的技术及发展[J].才智,2011.
论文作者:艾岳武
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
标签：变电站论文; 微机论文; 系统论文; 功能论文; 初始化论文; 继电保护论文; 过程中论文; 《电力设备》2017年第32期论文;