（内蒙古呼和浩特供电局010010）
摘要：为了保证电力系统能够安全、稳定运行,许多变电站都采用了提高继电保护动作正确率的方式,使继电保护装置能够满足电力系统的运行要求。尤其是在继电保护和综合自动化改造后,有效提高了继电保护的可靠性。本文介绍了变电站继电保护及其综合自动化改造的途径,以期为日后的相关工作提供参考。
关键词：变电站；继电保护；综合自动化
电网继电保护综合自动化系统就是综合利用整个电网智能设备所采集的信息，自动对信息进行计算分析，并调整继电保护的工作状态，以确保电网运行安全可靠的自动化系统。随着微机继电保护装置的广泛应用和变电站综合自动化水平的不断提高，各种智能设备采集的模拟量、开关量、一次设备状态量大大增加，运行人员可以从中获取更多的一、二次设备的实时信息。所以微机型继电保护装置在电力系统应用成为了必然。
一、变电站继电保护的作用及工作原理
变电站继电保护能够在变电站运行过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和出现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、超温、控制与测量回路断线等），迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警，从而减少故障造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统稳定运行。变电站继电保护是根据变电站运行过程中发生故障时出现的电流增加、电压升高或降低、频率降低、出现瓦斯、温度升高等现象超过继电保护的整定值（给定值）或超限值后，在整定时间内，有选择的发出跳闸命令或报警信号。
二、变电站微机保护的优点及特点
一种微机保护单元可以完成多种保护与监测功能。代替了多种保护继电器和测量仪表，简化了开关柜与控制屏的接线，从而减少了相关设备的故障环节，提高了可靠性。微机保护单元采用高集成度的芯片，软件有自动检测与自动纠错功能，也有提高了保护的可靠性。精度高，速度快，功能多。测量部分数字化大大提高其精度。灵活性大，通过软件可以很方便的改变保护与控制特性，利用逻辑判断实现各种互锁，一种类型硬件利用不同软件，可构成不同类型的保护。
微机保护装置除了具有上述微机保护的优点之外，与同类产品比较具有以下特点：微机保护装置，硬件采用最新的芯片提高了技术上的先进性，特殊的软件自动校正，确保了测量的高精度。具有通信速率高抗干扰能力强等特点。通过键盘与液晶显示单元可以方便的进行现场观察与各种保护方式与保护参数的设定。软件功能丰富，可以完成故障录波，谐波分析与小电流接地选线等功能。通信方式可选用支持多种远动传输规约的，方便与各种计算机管理系统联网。
三、变电站综合自动化系统组成及主要功能
高压采用微机保护，低压采用监控单元，再用通信电缆将其与计算机联网之后就可以组成一个现代化变配电站管理系统——变电站综合自动化系统。变电站综合自动化系统的管理计算机通过通信电缆与安装在现场的所有微机保护与监控单元进行信息交换。管理计算机可以向下发送遥控操作命令与有关参数修改，随时接受微机保护与监控单元传上来的遥测、遥信与事故信息。管理计算机就可通过对信息的处理，进行存盘保存，通过记录打印与画面显示，还可以对系统的运行情况进行分析，通过遥信可以随时发现与处理事故，减少事故停电时间，通过遥控可以合理调配负荷，实现优化运行，从而为实现现代化管理提供了必须的条件。
四、变电站继电保护及综合自动化功能分析
4.1继电保护装置对运行状态的自适应性
电网继电保护的整定计算十分复杂，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：缩短了保护范围，延长了保护动作延时。被迫退出某些受运行方式变化影响较大的保护。可能还存在由于运行方式考虑不周而出现失去配合。被迫限制一次系统运行方式。电网继电保护综合自动化系统可以彻底改变这种局面。只要在调度端的服务器安装故障计算及继电保护定值综合分析程序，依靠从EMS系统获得的系统一次设备的运行状态，就可以迅速准确的判断出当前继电保护装置整定值的可靠性，所有计算分析工作，均依靠调度端服务器实时自动完成，这样，继电保护整定值就无需预先考虑那些出现机率很小的组合方式，从而解决困扰继电保护整定计算工作的不同运行方式下可靠性与选择性存在矛盾的问题。为提高可靠性，保护定值的自适应可与调度系统的检修申请相结合。
4.2对故障的准确定位性
目前的保护和故障录波器的故障测距算法，一般分为故障分析法和行波法两类。其中行波法由于存在行波信号的提取和故障产生行波的不确定性等问题而难以在电力生产中得到较好的运用。而故障分析法如果想要准确进行故障定位，必须得到故障前线路两端综合阻抗、相邻线运行方式、与相邻线的互感等信息，很显然，仅利用保护或故障录波器自己采集的数据，很难实现准确的故障定位。我们知道，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愈准确，因此，通过电网继电保护综合自动化系统，可以彻底解决这个问题。调度端数据库中，已经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，可以获得故障前系统一次设备的运行状态。
4.3继电保护对事故分析及恢复的辅助决策性
由于电网继电保护综合自动化系统搜集了故障前后系统一次设备的运行状态和变电站保护和故录的故障报告，可以综合线路两端保护动作信息及同一端的其它保护动作信息进行模糊分析，并依靠保护和故录的采样数据精确计算，从而能够迅速准确的做出判断，实现事故恢复的继电保护辅助决策。当系统发生较大的事故时，由于在较短时间内跳闸线路较多，一般已经超过了继电保护能够适应的运行方式，此时保护可能已经处于无配合的状态。此时进行事故恢复，不仅需要考虑一次运行方式的合理，还需要考虑保护是否能够可靠并有选择的切除故障。借助电网继电保护综合自动化系统，可以分析当前运行方式下保护的灵敏度及配合关系，并通过远程改定值，完成继电保护装置对系统事故运行状态的自适应。
4.4继电保护装置的状态检修性
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，可以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。具体做法如下：依靠微机保护的自检功能，可以发现保护装置内部的硬件异常。变电站的客户机搜集到保护的异常报告后，立即向相应的调度端发出告警，从而使设备故障能够得到及时处理，缩短保护装置退出时间。保护的开入量一般有开关辅助节点、通讯设备收信、合闸加速、启动重合闸、其他保护动作等几种，这些开入量对保护的可靠运行起关键作用。变电站的客户机可以监视保护装置的开关量变位报告。当发现保护的开入量发生变位时，可以通过查询变电站一次系统状态以及其他保护和录波器的动作信息确定变位的正确性。这样，就可以及早发现问题，预防一部分由设计缺陷或二次回路维护不良引起的误动作。
结语
安全是电力的永恒主题，继电保护是安全的保障。随着电力科技含量不断提高，保护装置更新换代。我们可以看到电网继电保护综合自动化系统的实现，将给电网继电保护工作带来一次质的飞跃，对保证电网安全稳定运行具有十分重大的意义。
参考文献
[1]胡寅,王军.变电站综合自动化微机继电保护研究[J].电气开关.2011
[2]沈润.变电站综合自动化系统应用研究[J].数字技术与应用.2014(12)
作者简介
邱洪杰，1981年，男，内蒙古自治区人，学士，工程师，高级技师，长期从事继电保护工作，单位；内蒙古呼和浩特供电局