对继电保护在变电站自动化系统中探讨

彭斌

[摘 要]随着变电站综合自动化以及继电保护装置的广泛应用，不仅促进了电力系统发展，同时也增加了运行人员获取更多设备信息难度。本文结合我国继电保护在变电站自动化系统的应用，继电保护功能系统、测距原理以及综合继电保护系统发展进行了简要的探究和阐述。

[关键词]继电保护；变电站；自动化系统；功能分析

[中图分类号]F407.61

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158（2013）05-0367-02

随着科学技术以及电网建设日渐成熟，我国电网继电保护综合自动化系统得到了良好的发展，不仅在变电站客户机信息搜集、保护、网络信息传输得到了广泛的应用，同时在EMS系统数据共享、稳定计算分析以及故障处理中都得到了良好的应用。由于系统继电保护、方式、调度、通信、运动以及变电站综合自动化相关技术，需要大量专业人员配合，在目前的发展状况来讲，难以实现继电保护自相适应。为了从根本上保障电力系统稳定安全运行，在增强继电保护正确运作效率的同时，不断满足电力系统运行要求；在实际工作中，必须遵循图纸、规程相关要求，在正确分析电路硬件构成的同时，实现软件逻辑功能；根据保护规律、原理，逐步积累工作经验，找出实际存在问题，有针对性的进行解决。

一、继电保护系统构成以及测距原理

（一）继电保护系统构成

从电力系统电网角度来看，电网继电保护综合系统是信息获取的主要途径，电网参数结构通过调度中心获取；输送潮流以及设备运行状态，通过EMS获得，由于必须经过调度下令，在保护装置信息投递中由现场执行。因此，在实际调度系统管理中，投递信息可以根据继电保护系统特点，从变电站监控体系获得；通过微机保护装置特点，获得系统构成保护装置异常以及故障状况；通过了解故障录波器以及微机保护系统，获得电力系统网络故障信息。

（二）继电保护故障准确度以及测距

在变电站自动保护装置故障录波器、保护装置故障测距中，由于500kv电站行波测距装置主要采用xc-21输电线路装置，当继电保护装置出现电流暂态行波信号时，通过系统特点进行测量。在当代微电子技术研制中，继电保护系统装置采用A型、D型以及E型测距法进行测量。A型测距法，又称单端电气量法，主要测量发生在故障点以及母线反射的故障行波脉冲时间测距，具有无需两段通信联络、投资低等优点，由于系统母线受末端反射影响，在系统测距结果时，时常有结果不稳定的现象。D型测距又称两端电气量法，主要测量系统故障行波脉冲与两端母线的测距，具有测距结果可靠、原理简单等优点，但是在实际应用中，由于自身特点影响，必须在系统两侧进行通信联络。E型测距主要是记录系统故障重合闸的滋生的各种暂态行波测距。

1、单端电气量行波测距原理

在变电站自动化系统中，一旦监视线路发生故障，继电保护电流会直接在母线以及故障点之间进行来回反射。在高通模拟滤波中，根据行波波头脉冲，将母线测距装置直接接人电流互感器二次侧行波信号中；通过系统故障点反射的行波脉冲与母线初始行波脉冲时间差，进行测距以及暂态电流行波波形记录。

2、两端电气量行波测距原理

根据变电站自动化系统特点，在线路两端装置测距时，记录母线到下行波波头时间，得到系统故障距离。在两端测距法中，根据行波波头分量特点，不仅减少了投射行波和后续反射等程序，并且具有测距结果可靠、原理简单等特点。由于系统两端测距必须在GPS时钟同步以及两端装设测距装置中进行，通过交换记录通讯故障初始行相关信息，获得系统故障距离。在电流互感器行波信号暂态电流中，由于不需要耦合信号设备，一般使用独立于CPU的采集单元超高速数据，抵消CPU速度慢带来的影响，缓存记录暂态行波信号。在装置可存储4次故障波形以及10次测距故障结果时，根据变电站特点，确保装置记录数据完整性；当故障信息越多时，系统故障位置、故障性质、故障距离检测越准确；在系统数据库调度中，由于已经存储了所有的平行线路距离、参数设备以及互感情况信息，当EMS数据系统共享时，得到系统故障一次设备运行状态。继电保护故障发生后，通过线路两端故障录波器收集以及客户机保护，获得故障报告，上传服务器；调度端通过综合利用信息，在简单计算系统故障的同时，明确系统故障性质以及定位情况。

二、变电站自动化系统继电保护功能

（一）继电保护事故分析以及辅助决策

当变电站自动化系统出现事故时，由于通常会伴随保护误动作，传统事故主要由人进行分析，受水平、经验影响，经常出现偏差。在电网继电保护中，变电站通过综合搜集故障运行状态以及变电站保护情况，在综合线路两端保护的同时，对同一端保护信息进行模拟探究；通过“故录”取样以及保护依靠，进行数据计算，从而准确使用最佳的继电保护辅助决策。

（二）保护装置状态检修

在变电站自动化系统中，由于数据统计分析存在二次回路养护不佳、缺陷以及厂商制造不达标等现象，导致变电站继电保护出现不同程度的误动作现象。因此，在继电保护系统中，加强继电器变为倾斜、脱轴、烧伤、外壳、整定值位置、继电器圆盘转动、压板转换开关、信号以及气味检查，根据微机型保护装置存储故障报告以及自检特点，综合使用自动化系统，保障继电保护装置顺利检修。

变电站自动化开关跳闸后，首先应该明确动作情况，在恢复送电的同时，将掉牌信号进行保护，在计入保护动作以及值班记录的同时，对相关工作进行检修。当检修工作涉及变电站自动化系统保护装置时，通过和供电部门及时联系，切换变电站自动化系统保险卸装以及开关转换工作。

（三）变电站系统可靠性分析以及综合化展望

在变电站自动化装置可靠性分析中，通过继电保护系统保护装置、保护装置情况、服役周期以及异常率交换情况，实现变电站继电保护装置可靠性分析。当变电站自动化系统保护信号传输位置出现偏差时，由于暂时无法解决，不仅降低了保护系统依赖性，同时对系统可靠性也造成了很大影响。在远程定值调整中，为了系统运行效率，通过系统保护配合的方式，从根本上避免保护拒动造成事故扩展。

为了保障变电站自动化系统运行状态，在充分考虑继电保护整定计算的同时，根据传统继电保护系统实时动作、事先整定等特点，确保继电保护始终符合运行方式变化。为了保障事先整定定值始终符合运行方式变化，根据动作延时状况、零序电流保护特点、运行方式失去配合以及一次系统限制等具体情况，依靠变电系统自动化电网技术、设备力量，进行数据收集；在两端线路电流、电压审核中，保障系统在线监测。

结束语：

随着电力系统继电保护装置大力发展，变电站自动化系统继电保护水平不断增强，各种变电站智能设备开关量、模拟量、设备状态不断增加，在电力系统运行时，通过设备运行特点，获得一、二次设备相关信息。目前由于微机型二次设备主要利用功能设备的特点，在大量设备信息流失的同时，很多信息都不能得到充分利用；因此，在电力系统应用中，必须根据电网整体特性，在确保电网安全的同时，增强继电保护在变电站自动化系统的应用效益。

参考文献

[1]熊继发，袁德芳.浅析自动化系统在继电保护中的应用及其检修分析[J]科技与生活，2010，（17）：13，22