導(dǎo)語：如何才能寫好一篇繼電保護(hù)的主要用途，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù) 仿真程序 設(shè)計(jì)構(gòu)想

一、繼電保護(hù)整定計(jì)算程序現(xiàn)狀

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模越來越大，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，繼電保護(hù)整定計(jì)算的工作量也越來越大，而且整定計(jì)算的定值無法通過實(shí)際故障的情況，來驗(yàn)證其選擇性和靈敏度。整定計(jì)算程序只能校驗(yàn)保護(hù)定值對本線的靈敏度，不能計(jì)算保護(hù)定值的遠(yuǎn)后的保護(hù)范圍。另外，對于新設(shè)備的投產(chǎn)，整定計(jì)算不可能進(jìn)行整個電網(wǎng)的保護(hù)整定計(jì)算，而只能進(jìn)行局部電網(wǎng)的保護(hù)定值整定計(jì)算，因此，日積月累在整個電網(wǎng)保護(hù)定值配合上，可能會出現(xiàn)偏差，造成保護(hù)定值之間的不配合而使保護(hù)誤動。一般的整定計(jì)算的工作，簡單的流程圖如下：

往往審核人的審核只對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行審核，在運(yùn)行方式上的考慮及配合是否合理還不能驗(yàn)證，而且校驗(yàn)工作也不是很直觀。因此，開發(fā)研制繼電保護(hù)仿真程序是非常必要的，也將是非常實(shí)用的。

有了繼電保護(hù)仿真程序，將有助于繼電保護(hù)的定值的校驗(yàn)，防止運(yùn)行中的繼電保護(hù)定值的失配及靈敏度不足等問題。繼電保護(hù)仿真程序具有模擬電網(wǎng)各種故障(包括復(fù)故障)的功能，以校驗(yàn)保護(hù)定值的正確性與否，增加了以上環(huán)節(jié)后，保護(hù)定值整定計(jì)算工作的流程圖如下：

增加了仿真程序檢驗(yàn)計(jì)算步驟，也就增加了一道防線，能對保護(hù)定值進(jìn)行進(jìn)一步的校驗(yàn)，而且很直觀，能有效地防止保護(hù)定值的誤整定。

二、繼電保護(hù)仿真系統(tǒng)的組成

繼電保護(hù)仿真程序就是利用計(jì)算機(jī)程序模擬電力系統(tǒng)各種故障，用故障量來檢測保護(hù)的動作行為，并能輸出各站的保護(hù)動作情況。其主要由程序和數(shù)據(jù)庫兩部分組成。

(一)數(shù)據(jù)庫主要有：

1、電網(wǎng)一次系統(tǒng)圖：

包括所有整定范圍的一次電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖，應(yīng)標(biāo)有斷路器狀態(tài)，斷路器在斷開位置和合閘位置應(yīng)有明顯區(qū)別，以提醒計(jì)算人員有關(guān)保護(hù)動作跳閘情況。

2、繼電保護(hù)定值庫

a、元件參數(shù)：電網(wǎng)元件參數(shù)數(shù)據(jù)是用來模擬故障計(jì)算時依據(jù)，必須是電網(wǎng)運(yùn)行元件的實(shí)測參數(shù)。

b、繼電保護(hù)定值庫：與在電網(wǎng)中運(yùn)行的實(shí)際定值一致，包括各種保護(hù)的定值。

(二)程序部分

程序主要包括下面幾個部分：模擬故障計(jì)算、保護(hù)動作行為的判斷和報告輸出等。

1、模擬故障計(jì)算程序：

模擬故障計(jì)算程序是仿真系統(tǒng)的核心，它應(yīng)能夠模擬各種故障類型，并對各廠、變每條線的保護(hù)的各種測量值進(jìn)行計(jì)算，如相電壓、相電流、相間阻抗、接地阻抗、零序電流、負(fù)序電流等。

2、保護(hù)動作行為的判斷

根據(jù)程序的計(jì)算結(jié)果，與繼電保護(hù)定值比較，來判斷繼電保護(hù)的動作行為。對各種保護(hù)分別進(jìn)行判斷。對于阻抗、電壓和電流等保護(hù)的判斷，直接用測量值與定值進(jìn)行比較，比較的順序是，從一段開始，如果在一段范圍內(nèi)，則輸出保護(hù)動作，不再進(jìn)行下一段的比較；如果一段不動，再與二段定值比較，以此類推?？v聯(lián)保護(hù)的動作與否，要看對側(cè)高頻測量元件是否動作，如果也動作，則輸出高頻保護(hù)動作，否則，判斷為未動作。而分相電流差動保護(hù)還應(yīng)與線路對側(cè)矢量電流相加再與定值進(jìn)行比較。

3、輸出報告

比較完畢后，輸出保護(hù)動作情況報告，并在電網(wǎng)一次結(jié)線圖上標(biāo)明保護(hù)動作情況。

輸出報告中保護(hù)動作情況表應(yīng)有如下內(nèi)容：

時間：年月日時分秒

系統(tǒng)運(yùn)行方式：

機(jī)組運(yùn)行情況，元件檢修情況，

故障情況：

故障地點(diǎn)，故障類型，相別，

故障量：UA，UB，UC，3U0，IA，IB，IC，3I0。。。

保護(hù)動作：

變電站名，線路名，測量值，保護(hù)定值，動作時間，靈敏度。。。

。。。。。。

從報告中可以清楚地看到保護(hù)的動作的詳細(xì)情況。

三、繼電保護(hù)仿真程序的使用舉例

仿真程序的運(yùn)行過程如下：

繼電保護(hù)仿真程序的主要用途有：保護(hù)定值的校驗(yàn)、事故分析和事故預(yù)想。

(一)

電網(wǎng)運(yùn)行中繼電保護(hù)定值的校驗(yàn)

以簡單的電網(wǎng)為例，如圖四所示：

各廠站都裝有高頻、距離和零序電流保護(hù)。

1、相間距離保護(hù)定值的校驗(yàn)。

A、在CD線出口10%處模擬兩相短路，保護(hù)的動作行為應(yīng)是：兩側(cè)的縱聯(lián)保護(hù)應(yīng)動作，CD線C側(cè)距離保護(hù)一段應(yīng)動作，D側(cè)距離保護(hù)一段不應(yīng)動作，距離二段保護(hù)應(yīng)動作。BD線B側(cè)距離二段不應(yīng)動作，DE線E側(cè)距離二段不應(yīng)動作。

B、在CD線上25%處模擬兩相短路，保護(hù)的動作行為應(yīng)是：兩側(cè)的縱聯(lián)保護(hù)應(yīng)動作，CD線兩側(cè)距離保護(hù)一段應(yīng)動作。BD線B側(cè)距離二段不應(yīng)動作，DE線E側(cè)距離二段不應(yīng)動作。

可在系統(tǒng)的任意一點(diǎn)模擬故障，來考驗(yàn)保護(hù)的動作行為。

2、接地距離保護(hù)。接地距離保護(hù)的檢驗(yàn)方法與相間距離保護(hù)的校驗(yàn)方法基本相同。

3、零序電流保護(hù)的校驗(yàn)方法。

A、非全相振蕩情況，只校驗(yàn)零不靈敏一段保護(hù)定值，不應(yīng)有零不靈敏一段保護(hù)動作。

B、其它校驗(yàn)方法與相間距離保護(hù)校驗(yàn)方法基本相同。

2、事故中繼電保護(hù)裝置動作行為的分析

如果在電網(wǎng)故障中，保護(hù)裝置有不正確動作行為，首先要根據(jù)當(dāng)時的系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行方式，可在尋找到的故障點(diǎn)處模擬相同的故障類型，來計(jì)算相關(guān)變電站和發(fā)電廠的電壓、電流及阻抗等值，觀察保護(hù)的動作情況，分析故障中的保護(hù)裝置的動作行為。并與錄波結(jié)果進(jìn)一步進(jìn)行核實(shí)，以保證與當(dāng)時的實(shí)際情況相符，從而驗(yàn)證了保護(hù)裝置動作的正確與否。

利用仿真程序分析電網(wǎng)事故，可以大大提高工作效率和工作質(zhì)量，為繼電保護(hù)工作提供了先進(jìn)的管理手段。

3、調(diào)度員做事故預(yù)想

繼電保護(hù)仿真程序，還可以為調(diào)度員做事故預(yù)想方案提供方便。調(diào)度員可根據(jù)事故的預(yù)想方案，利用仿真程序在相應(yīng)的故障點(diǎn)處模擬故障，來觀察保護(hù)裝置的動作情況，做為事故預(yù)想的根據(jù)，使事故預(yù)想的方案更符合實(shí)際。

4、臨時方式保護(hù)定值的校驗(yàn)

在電網(wǎng)運(yùn)行中，會出現(xiàn)很多難以預(yù)料的運(yùn)行方式，這些運(yùn)行方式在保護(hù)整定計(jì)算中，是沒有考慮的，也是無法預(yù)料的。利用繼電保護(hù)仿真程序，可以很方便校驗(yàn)臨時方式各種保護(hù)的靈敏度，對于緊急情況或電網(wǎng)事故做出正確的處理。另外，利用仿真程序還可以校驗(yàn)保護(hù)二、三段定值的遠(yuǎn)后備保護(hù)范圍、高頻保護(hù)測量元件的實(shí)際保護(hù)范圍等等。

篇2

【關(guān)鍵詞】變電站；綜合自動化系統(tǒng)；分析；設(shè)計(jì)

引言

變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，關(guān)系著電力系統(tǒng)的運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮。變電站綜合自動化系統(tǒng)在我國還沒有形成統(tǒng)一的市場標(biāo)準(zhǔn)，市場上的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和類型也是不同的，這為變電站綜合自動化系統(tǒng)的實(shí)施造成了一定的阻礙。所以提高變電站綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用和拓展，有利于提高我國電力系統(tǒng)的發(fā)展水平，能為國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供更加有力的支持。

1.變電站綜合自動化系統(tǒng)的組成

1.1 變電所

變電所是變電站綜合自動化系統(tǒng)必不可少的組成部分之一，它對電力的綜合調(diào)度起著指導(dǎo)和決定作用。變電所作為調(diào)度運(yùn)行的主要窗口，有利于使人機(jī)之間進(jìn)行有效的交互，語音報警、彩表打印等功能可以對變電站綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)督、對可控裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以完成“四遙功能”。變電所通常由監(jiān)控工作站、運(yùn)動主站、工程師監(jiān)控站這三個部分組成。

1.2 遠(yuǎn)方工程師站

遠(yuǎn)方工程師站通過MKDEN系統(tǒng)，可以與公用電話線進(jìn)行連接，這樣工程師就可以在有電話的任何地方，實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)上的元件進(jìn)行通信，還可以就地對計(jì)算機(jī)中的磁盤進(jìn)行讀取，通過對波長記錄的分析，對遠(yuǎn)方存在的故障和問題進(jìn)行診斷與分析。

1.3 就地監(jiān)控工作站

變電所的監(jiān)控系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)的監(jiān)視系統(tǒng)為監(jiān)控中心，可以對設(shè)備進(jìn)行全程的監(jiān)視、測量、控制、記錄以及報警等功能，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制中心和保護(hù)設(shè)備與就地監(jiān)控工作站之間的通訊，實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)共享。就地監(jiān)控工作站的監(jiān)視系統(tǒng)具備的功能有：畫面顯示功能、記錄功能、數(shù)據(jù)采集與處理功能、報警處理功能、控制功能以及順序計(jì)錄功能。

1.4 運(yùn)動主站

運(yùn)動主站可以利用微機(jī)技術(shù)，即MODEN技術(shù)，通過專用運(yùn)動通道，從而實(shí)現(xiàn)在上一級調(diào)度的運(yùn)動功能。這是運(yùn)動主站的主要作用。

1.5 工程師主站

工程師主站有一個LONWORKS接口，這個接口的主要作用就是分別用于與錄波專用網(wǎng)和監(jiān)控網(wǎng)相連接。工程師主站的主要功能是：與監(jiān)控網(wǎng)和錄波網(wǎng)的任一元件進(jìn)行通信，實(shí)施多種測試、讀取數(shù)值的工作；工程師主站的就地計(jì)算機(jī)主要用途是可以把分散在各個保護(hù)裝置的中錄波插件數(shù)據(jù)，迅速進(jìn)行記錄并且存盤，而且計(jì)算機(jī)還可以與配套軟件工具合作，實(shí)施多種工作。

1.6 網(wǎng)絡(luò)層

變電站綜合自動化系統(tǒng)是引用了國外先進(jìn)的LONWORKS 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使其作為變電站內(nèi)的技術(shù)。LONWORKS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有很高的可靠性，使用便捷、具有開放性、廉價性的優(yōu)點(diǎn)，而且在網(wǎng)絡(luò)初始化、變電所的擴(kuò)建、通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行以及監(jiān)視的過程中，可以使用變電站內(nèi)通信網(wǎng)LONWORKS站內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)。變電站包括兩個網(wǎng)絡(luò)，分別是故障錄波專用網(wǎng)和監(jiān)控主網(wǎng)。

1.7 間隔層

間隔層設(shè)立在各繼電保護(hù)小間內(nèi)，是繼電保護(hù)監(jiān)控的子站層。間隔層各間隔的設(shè)備相互獨(dú)立，呈橫向一次分布式布置，僅是憑借通信網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)系，所堅(jiān)持的工作目標(biāo)就是在本間隔可以完成的工作絕不下放。間隔層對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行上送，對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行測量和控制，即使中央控制出現(xiàn)失效，間隔層仍可以使子站的測量、保護(hù)和控制工作順利進(jìn)行；而且間隔層內(nèi)，測量、控制、保護(hù)等工作可以通過一個裝置全部完成。

2.變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 分層分布式結(jié)構(gòu)

在變電站綜合自動化系統(tǒng)的分層分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)設(shè)備部件和功能的不同，把變電站的設(shè)備分為三層，分別是間隔層、設(shè)備層和變電站層。間隔層是按照斷路器的間隔來劃分的，具有測量、控制和繼電保護(hù)部件的功能；設(shè)備層主要包括電流互感器、電壓互感器等主要設(shè)備，還包括隔離開關(guān)、輔助觸點(diǎn)等；變電站層包括遠(yuǎn)距離通信的遠(yuǎn)動通信機(jī)和站級監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控主機(jī)主要負(fù)責(zé)監(jiān)控變電站的運(yùn)行情況。

2.2 分散式結(jié)構(gòu)

分散式結(jié)構(gòu)是按照系統(tǒng)回路進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在每個開關(guān)柜上直接安裝單回路的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控單元以及微機(jī)的保護(hù)單元，這樣分散式結(jié)構(gòu)不僅可以節(jié)約光纜，起到合理利用資源的作用，還可以增強(qiáng)變電站綜合自動化系統(tǒng)的抗干擾能力。用網(wǎng)絡(luò)電纜連接起單回路的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控單元以及微機(jī)的保護(hù)單元和I/O通信控制器，最終的結(jié)果導(dǎo)致作用單一，僅能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的傳送。

2.3 集中式結(jié)構(gòu)

上世紀(jì)90年代研制出來的集中式變電站綜合自動化系統(tǒng)，變電站控制室內(nèi)的計(jì)算機(jī)是變電站自動化的心臟和核心位置，而且其他的零部件結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集工作。在微機(jī)保護(hù)中，每一個保護(hù)柜都有一個相對應(yīng)的單元，管理的單元的串行口和變電站自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制部件系統(tǒng)相連接，可以實(shí)現(xiàn)傳送保護(hù)裝置各種數(shù)據(jù)和參數(shù)的功能，還可以顯示保護(hù)裝置的定值。

3.變電站綜合自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵問題以及解決策略

3.1 測量功率的方向問題

測量功率的方向問題主要體現(xiàn)在四個主要方面。（1）在變壓器中，電流的流入方向是正方向，流出方向是負(fù)方向；（2）容電器、抗電器等元件，以流出母線的功率作為正方向；（3）對于所有的線路，統(tǒng)一以流出母線為正方向，流入母線作為負(fù)方向；（4）電流沒有方向。

3.2 精簡優(yōu)化傳送調(diào)度端的監(jiān)控信號

精簡優(yōu)化傳送調(diào)度端的監(jiān)控信號主要是因?yàn)樾畔⒘窟^于龐大、信號的選取沒有標(biāo)準(zhǔn)、取消中央系統(tǒng)信號帶來的問題這三個主要的方面。首先信息量過于龐大主要指的是變電站綜合自動化系統(tǒng)每天產(chǎn)生的信息量過于龐大，所以在工作過程中，要精簡數(shù)據(jù)和信息，篩選出有用數(shù)據(jù)。對于本身具有自動調(diào)節(jié)功能的直流系統(tǒng)，只需要將故障信號和接地信號反映給值班人員，對于其他的信號可以直接忽略；對于為專業(yè)的維護(hù)人員服務(wù)的信號，值班人員不需要了解，對于這類信號可以不用采集；對于斷路器操作機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的信號，雖然信號比較多，但是作為調(diào)度員，只需要對總體情況有把握，不需要對每一個信號都進(jìn)行了解；其次信號選取的標(biāo)準(zhǔn)首先要根據(jù)保護(hù)裝置的型號和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，對微機(jī)的保護(hù)信號統(tǒng)一管理；最后因?yàn)樽冸娬揪C合自動化系統(tǒng)由于是完全自動化的管理，所以不需要安排人員進(jìn)行看管。但是當(dāng)變電站發(fā)生事故和異常情況時，無法進(jìn)行音響警告，這時就需要安排人員進(jìn)行看管。

3.3 母線電壓測量問題

在正常的運(yùn)行方式下，設(shè)備的母線電壓測量可以正確反映各段母線電壓值。但是當(dāng)某臺變壓器停電或者變壓器保護(hù)實(shí)現(xiàn)校驗(yàn)，而母線仍然運(yùn)行時，這時如果將變壓器的后備保護(hù)電源斷開后，就不能正確反映母線的電壓。當(dāng)雙母線的接線方式被使用時，只有一條母線正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也不能正確反映母線測量的電壓。所以要準(zhǔn)確的測量母線的電，要采用獨(dú)立的測量裝置。

3.4 對一些信號進(jìn)行特殊處理

這些信號包括保護(hù)跳閘信號、斷路器位置信號、事故總信號、控制回路斷線信號、預(yù)告總信號、通信狀態(tài)信號以及保護(hù)裝置失電信號。這些信號具有一定的特殊性，需要進(jìn)行特殊的處理，才能夠服務(wù)于變電站綜合自動化控制系統(tǒng)的需要。

4.結(jié)語

變電站作為國家電網(wǎng)中的一個節(jié)點(diǎn)，對于電網(wǎng)整體的運(yùn)行和電力的供應(yīng)有重要作用。我國目前已經(jīng)開始實(shí)施變電站綜合自動化系統(tǒng)，但是就目前來看，變電站綜合自動化系統(tǒng)依然存在著一些發(fā)展的問題，不能滿足電力系統(tǒng)保護(hù)的所有需要。隨著電力科技的發(fā)展和研究的不斷深入，變電站綜合自動化系統(tǒng)將會成為變電站發(fā)展的主要方向和趨勢， 為國家電力的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。