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摘要:随着计算机技术和网络技术、通信技术的发展,以及自动化水平的提高,变电站的二次系统已经全面实现了变电站综合自动化,通过综合自动化系统可以对继电保护进行自检互检,具有故障录波、事件记录、运行监视和控制等功能,降低了运行维护成本,提高了变电站安全可靠运行水平、电力企业的经济效益和用户的供电质量。首先阐述了变电站综合自动化的定义,就变电站综合自动化系统的主要内容和功能以及在实际运行中存在的问题进行了全面探讨,并就微机保护在自动化系统中的应用进行了分析。
关键词:变电所;综合自动化;微机保护
变电所的微机保护可充分发挥和利用计算机的数值运算、逻辑判断和存储记忆等对信息进行处理,其最大的特点就是快速敏捷,并可实现管理自动化,最终达到无人值守的目的。对系统运行自动化水平的提高有着意义重大,同时故障发现与排除的准确性也大大提高。
1变电站综合自动化系统及主要内容
变电站综合自动化系统是利用先进的自动化技术、计算机和网络技术、通信技术和信号处理技术、电子技术,将变电站的继电保护、自动装置、测量仪表、信号装置、远动装置等二次设备,经过功能的组合和优化设计,对变电站的变压器、母线、断路器、输电线路实现全面的自动监视、测量、控制、保护、通信等综合功能,通过综合自动化系统可以采集到设备在运行中的各种数据信息,通过计算机技术进行逻辑运算和判断,利用网络技术对各种设备进行监视和控制操作,并且具有自诊断功能,及时发现设备的问题,保证变电站的设备和电网安全运行。主要内容是:
1.1随时在线监视电网的运行参数、设备运行状况,自检、自诊断设备本身的异常运行,发现变电站设备异常变化或装置内部异常时,立即自动报警并使相应的闭锁出口动作,以防止事故扩大。
1.2电网出现事故时,快速采样、判断、决策、迅速隔离和消除事故,将故障控制在最小范围。
1.3完成变电站运行参数在线计算、存储、统计、分析报表、远传和保证电能质量的自动遥控调整。
2变电站综合自动化系统的特点
2.1功能综合化
变电站自动化系统具有直流电源和2次设备,通过微机控制系统可以对控制屏以及信号进行设置,微机保护子系统中包括了常规的继电器和逻辑电路,变电站自动化系统有利于对变电站的投资减少。
2.2二次设备网络化
变电站的设备主要包括故障保护装置,操作装置以及故障录波装置,各种装置都是标准化以及模块化的设计制造方式,设备之间的连接是通过高速网络的系统连接的,2次设备不会出现重复的I/O现场接口,在网络中进行了资源共享。
2.3运行管理系统自动化
变电站自动化系统的管理有利于数据的运行,也可以对状态进行记录,最终可以实现无纸化的数据信息分析。变电站在运行的时候可能会出现故障,指出故障原因,提出故障处理意见;系统也可以提出各种检查报告,最终可以对变电站进行状态检修。
3微机保护在变电所综合自动化系统中的应用
典型的微机保护系统主要由微机系统、数据采集的系统、开关量的1/0系统3个部分组成。
3.1微机系统:即微型计算机。由运算器、存储器、控制器、1/0设备组成。
3.2数据采集的系统:该系统一般包含交流转换和电压形成、采样保持器、模拟低通滤波器、模数(A/)D转换电路、多路转换开关等组成部分。它的作用是把模拟信号的输入量转换成所需要的数字量。
①交流互换和电压形成:从功率电流互感器、电压互感器获取信息的计算机保护,但变压器副边的值(通常是和loow)不直接进入计算机系统。需要转换器从供电系统中的电流互感器和电压互感器上的信号转换,并得到电压输入信号应用到A/D转换。转换器也可以起到隔离的作用,保护可靠性提高。在微机保护系统中一般有两种方法来采集模拟量,一种是直接采样检测,另一种是采样检测。
②模拟低通滤波器:计算机系统的保护,选择采样频率是硬件设计中的一个核心问题。既然是一个实时的计算机保护系统,如果采样频率太高,数据采集系统不断发送数据到CPU,在相邻的两个CPU时间采样间隔采样周期,在每个组所需要的各种操作和处理操作。这样,如果采样频率太低,电源故障的初始时刻,含有高次谐波分量的电流,电压,这将导致数据失真的数据,可以跟上实时速度停止工作。因此,设置一个模拟低通滤波器之前,采样环节,电流,电压,高频分量的信号可以被过滤掉,从而降低了采样频率,计算机系统的硬件要求也降低了。
3.3开关量的1/0系统:该系统由许多光学隔离器,并行端口适配器,有触点的继电器元件,完成出口保护跳闸,外部接点输入,对话和信号报警功能。系统设置为实时切换输入通道的状态,对断路器及其辅助继电器信号进行保护,保证了保护的准确性。和输出通道的切换是完成断路器跳闸和设计的信号报警功能。①开关输入电路:开关量输入到微机保护装置可以分为两类,即安装在设备面板上的接触和从外部设备的接触了。②开关输出电路:开关量输出包括保护跳闸出口以及中央和地方的信号,采用并行接口继电器输出控制点的方法。为了提高抗干扰能力,往往经过水平的光电隔离。
变电站综合自动化系统在变电站的作用越来越显著,对实现电网调度自动化和运维管理现代化,提高电网的安全和可靠运行水平起到了很大的作用,因此县级电网中的变电站要进一步加强综合自动化系统水平,提高运维人员的技能,保证电网安全稳定运行。
参考文献:
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