談地區(qū)電網(wǎng)繼電保護安全自動化

幺乃鵬

【摘 要】地區(qū)電網(wǎng)的建設(shè)與運行管理很大程度上依賴于繼電保護技術(shù)的應(yīng)用與保護系統(tǒng)的建設(shè)。隨著繼電保護技術(shù)與自動化智能控制系統(tǒng)的日漸成熟，地區(qū)電網(wǎng)繼電保護安全自動化程度越來越高。本文介紹了繼電保護安全自動化系統(tǒng)功能與實際應(yīng)用，結(jié)合案例分析了繼電保護安全自動化發(fā)展與應(yīng)用中的主要問題，并提出了繼電保護安全自動化發(fā)展方向，認為地方電網(wǎng)繼電保護中應(yīng)加強技術(shù)協(xié)調(diào)管理、強化微機繼電保護、緊跟變電站數(shù)字化發(fā)展、促進繼電保護標準化。

【關(guān)鍵詞】地區(qū)電網(wǎng) 繼電保護 安全 自動化

【中圖分類號】TM774 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0337-02

一、繼電保護安全自動化系統(tǒng)功能與應(yīng)用

（一）繼電保護安全自動化系統(tǒng)功能

對電網(wǎng)中錄波器接口進行日常運行管理與故障處理。由于電網(wǎng)中的錄波器接口直接與各個廠家相連，對錄波器接口及數(shù)據(jù)處理功能的保護就是對各個廠家的保護。當錄波器數(shù)據(jù)處理過程出現(xiàn)異常時，自動化的繼電保護系統(tǒng)能夠及時接受異常報告并及時處理，接受事故報告并準確分析。

管理控制電網(wǎng)主站接口，隨時監(jiān)控電網(wǎng)中的裝置運行狀況，并將系統(tǒng)運行中的裝置運行情況、運行信息傳送至主站。

總之，繼電保護安全自動化系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用是全面優(yōu)化電網(wǎng)運行自動化、推動智能化電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵途徑。

（二）繼電保護安全自動化應(yīng)用

1、繼電保護裝置狀態(tài)檢修

安全自動化保護系統(tǒng)可對繼電保護裝置日常運行過程中的信息、產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、裝置運行狀況進行實時監(jiān)控與分析，以防止繼電保護裝置發(fā)生誤動：安全自動化的自動保護系統(tǒng)中的微機能隨時實施保護裝置檢測與監(jiān)控功能，并能在發(fā)現(xiàn)異常時及時發(fā)出預(yù)警報告、及時準確處理故障；對繼電保護中合閘加速、重合閘啟動、通訊設(shè)備的信號收發(fā)等多種保護動作的開入量進行全面監(jiān)控和調(diào)節(jié)，以維護保護系統(tǒng)及保護裝置正常運行；通過對保護裝置中交流回路、采樣回路的運行信息進行全方位監(jiān)測，準確判斷統(tǒng)一CT的兩套保護采樣值及不同PT對相同故障的采樣值是否一致以隨時監(jiān)測系統(tǒng)中PT與CT兩點接地及繼電保護裝置交流輸入回路實際狀況并及時進行分析處理。

2、繼電保護裝置的應(yīng)用

地區(qū)電網(wǎng)的繼電保護安全自動化系統(tǒng)中的繼電保護裝置主要是集成型與微機型的組合體，當前以集成型繼電保護裝置最多，高壓電網(wǎng)的繼電保護裝置主要是微機型。目前，繼北等地已實現(xiàn)了微機繼電保護裝置的大面積使用和推廣，中低壓電網(wǎng)中的微機型繼電保護裝置使用率正逐步提升，總體呈現(xiàn)高壓電網(wǎng)全部覆蓋微機繼電保護裝置、中低壓電網(wǎng)基本實現(xiàn)微機繼電保護的趨勢。

3、繼電保護裝置與系統(tǒng)運行的協(xié)調(diào)

安全自動化的繼電保護裝置有效縮短了繼電保護距離，延長了動作保護時間；增強繼電保護裝置與電網(wǎng)系統(tǒng)運行的協(xié)調(diào)性；通過對調(diào)度端服務(wù)器進行故障計算、繼電保護定制進行綜合分析，并從EMS系統(tǒng)獲取保護系統(tǒng)一次設(shè)備實際運行信息，準確判斷繼電保護裝置定值準確性。

4、電網(wǎng)故障定位與分析

繼電保護安全自動化系統(tǒng)能夠通過對EMS系統(tǒng)中系統(tǒng)故障前一次運行信息數(shù)據(jù)還原分析、準確收集系統(tǒng)故障前后設(shè)備參數(shù)、互感數(shù)據(jù)、線路平行狀況等數(shù)據(jù)信息，并于收到故障信號之后立即向線路兩端客戶機發(fā)出信號，全面搜集故障錄波器等處的報告信息、上傳至總服務(wù)器，快速搜集最多的系統(tǒng)故障信息、更準確地分析整個電網(wǎng)系統(tǒng)運行中的故障原因、進行故障定位。

5、事故分析與恢復(fù)輔助決策

在電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障后，繼電保護安全自動化系統(tǒng)盡快搜集故障前后設(shè)備參數(shù)、互感數(shù)據(jù)、線路平行狀況等數(shù)據(jù)信息，對搜集到的數(shù)據(jù)信息進行準確計算分析，并快速匹配相應(yīng)的處理方案，增強對電網(wǎng)系統(tǒng)中繼電保護裝置的綜合控制，防止保護誤動發(fā)生、并將系統(tǒng)產(chǎn)生的輔助決策快速傳遞至服務(wù)器與保護裝置處，指導(dǎo)保護裝置準確、及時作出反應(yīng)。

繼電保護安全自動化的發(fā)展與應(yīng)用主要體現(xiàn)于裝置調(diào)控與狀態(tài)檢修、智能化的故障定位、恢復(fù)決策等方面，是推動智能化電網(wǎng)建設(shè)的重要措施。

二、繼電保護安全自動化主要問題與優(yōu)化

（一）繼電保護安全自動化主要問題

1、繼電保護安全自動化協(xié)調(diào)管理

當前的繼電保護安全自動化系統(tǒng)應(yīng)用中的協(xié)調(diào)管理問題主要體現(xiàn)在繼電保護裝置、技術(shù)與電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)一次設(shè)備之間的協(xié)調(diào)問題之上。

以繼北電網(wǎng)部分地區(qū)為例，當?shù)氐?20kV變電站相當密集，而線路平均長度較短、連接結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，制約了繼電保護裝置不同層級之間的協(xié)調(diào)與控制，威脅電網(wǎng)系統(tǒng)整體運行安全；近年來電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展速度不斷加快，繼電保護裝置設(shè)備及相應(yīng)技術(shù)難以適應(yīng)電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整步伐，導(dǎo)致繼電保護系統(tǒng)與電網(wǎng)系統(tǒng)實際運行狀況不符。

2、繼電保護自動化安全問題

盡管很多地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)積極優(yōu)化集成型繼電保護自動控制系統(tǒng)、發(fā)展微機型繼電保護自動控制技術(shù)，但電網(wǎng)實際運行中的繼電保護工作仍受很多不確定因素影響，保護設(shè)備頻頻出現(xiàn)保護誤動狀況。問題產(chǎn)生的主因是地區(qū)繼電保護裝置集成度不足、繼電保護安全信息系統(tǒng)建設(shè)與運行管理不合理、保護裝置整體協(xié)調(diào)性與應(yīng)用程度不高。

3、通道建設(shè)問題

我國很多地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)存在不同程度的光纖通道建設(shè)障礙，直接制約了光纖分相電流差動保護工作，光纖通道建設(shè)滯后的區(qū)域只得使用高頻保護勉強代替，同時難以實現(xiàn)微機高頻繼電保護，為電網(wǎng)運行埋下了隱患。

（二）繼電保護安全自動化優(yōu)化措施

1、優(yōu)化繼電主保護、簡化后備自動化保護

地區(qū)電網(wǎng)機電保護安全自動化系統(tǒng)應(yīng)著重強化系統(tǒng)主保護裝置與技術(shù)，刪減不必要的后備保護技術(shù)與裝置，確保電網(wǎng)線路裝置與技術(shù)的良好配比與靈敏度。最終使整個電網(wǎng)系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)合理化、清晰化，層次與區(qū)域更加科學(xué)化。

2、強化微機繼電保護

很多地區(qū)當前的中低壓線路仍大面積采用集成型或更低層的繼電保護裝置與技術(shù)，甚至高壓線路還未能推廣微機繼電保護裝置。這些地區(qū)應(yīng)認識到微機繼電保護對電網(wǎng)正常、高效運行的關(guān)鍵性，著重發(fā)展高壓線路微機繼電保護，在保障高壓線路微機保護的基礎(chǔ)上，加強中低壓電網(wǎng)系統(tǒng)微機繼電保護。

3、緊跟變電站數(shù)字化發(fā)展

地方電網(wǎng)管理部門應(yīng)認識到變電站數(shù)字化發(fā)展對電網(wǎng)繼電保護建設(shè)的影響，緊跟變電站數(shù)字化發(fā)展步伐，加強計算機系統(tǒng)及現(xiàn)代化信息技術(shù)的引入與應(yīng)用，加強繼電保護系統(tǒng)與測控系統(tǒng)等的協(xié)調(diào)性，保障繼電保護安全自動化與變電站數(shù)字化的適應(yīng)與協(xié)調(diào)，實現(xiàn)變電站數(shù)字化與繼電保護安全自動化兩者的相互促進，推動智能化電網(wǎng)建設(shè)。

4、繼電保護標準化

針對繼電保護安全自動化系統(tǒng)中各層級、各分區(qū)裝置與技術(shù)之間不協(xié)調(diào)的問題，地區(qū)電網(wǎng)管理部門應(yīng)重視繼電保護的標準化建設(shè)，對繼電保護安全自動化系統(tǒng)中的信息報告搜集、數(shù)據(jù)信息計算分析、處理方案的自動匹配及故障處理決策的產(chǎn)生與傳遞等不同方面的工作制定合理、統(tǒng)一的標準，輔助繼電保護安全自動化的順利建設(shè)與推廣，有效降低繼電保護誤動頻率。

三、結(jié)束語

地區(qū)電網(wǎng)的建設(shè)與運行管理工作關(guān)鍵是繼電保護工作，隨著繼電保護裝置的不斷涌現(xiàn)、相關(guān)控制技術(shù)的更新?lián)Q代，電網(wǎng)繼電保護安全自動化發(fā)展有了越來越多的繼電保護裝置、技術(shù)、系統(tǒng)支持。當前，地區(qū)電網(wǎng)繼電保護安全自動化進程中主要存在協(xié)調(diào)管理、安全、裝置、通道建設(shè)等方面的問題，地方電網(wǎng)繼電保護中應(yīng)加強技術(shù)協(xié)調(diào)管理、強化微機繼電保護、緊跟變電站數(shù)字化發(fā)展、促進繼電保護標準化與智能化發(fā)展。

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