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【关键词】电力系统;微机继电保护;抗干扰
【中图分类号】TM774 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2012)11-0220-01
近年来,电子技术及计算机通信技术的快速发展为继电保护技术注入了新的活力。为提高电力系统的运行效率及运行质量,应用继电保护技术来防止电气故障,已成为急需解决的问题。
1、微机继电保护的基本概念
微机继电保护是以数字式计算机为基础而构成的继电保护。其硬件以微处理器为核心,配以输入、输出通道,人机接口和通讯接口等。随着计算机技术及网络技术的迅速发展,微机继电保护具有比传统继电保护装置更显著的优势,在电力系统中已得到广泛应用。
2、微机保护的特点概述
研究和实践证明,与传统的继电保护相比较,微机保护有许多优点,其主要特点概述如下:
(1)改善和提高继电保护的动作特征和性能,动作正确率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护;可引进自动控制、新的数学理论和技术如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等,其运行正确率很高也已在运行实践中得到证明。
(2)可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等,可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
(3)可靠性容易提高。体现在数字元件的特性不易受温度变化、电源波动、使用年限的影响,不易受元件更换的影响;且自检和巡检能力强,可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。
(4)工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用,制造容易统一标准;装置体积小,减少了盘位数量;功耗低。
(5)使用灵活方便,人机界面越来越友好。其维护调试也更方便,从而缩短维修时间;同时依据运行经验,在现场可通过软件方法改变特性、结构。
(6)可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能,与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。
3、微机继电保护的主要特点
微机继电保护装置的抗干扰性强。微机继电保护分为内干扰和外干扰,其中内干扰主要是由于内部的继电器切换等原因造成的,而外干扰则来自输出输入线、电源及电源线。但是各种干扰都会引起计算机的逻辑错误,甚至会损坏内部的元件,因此要采取相应的措施来避免或降低干扰。采用接地技术。接地技术是比较简单且行之有效的措施,可以将装置的外壳及装置内部接地。其核心的数字部件的各个插板之间遵循一点接地的原则,进行屏蔽与隔离。由于保护装置机壳的制作材料中含有铁,可以自然地屏蔽电场和磁场,但是还要在必要的时候采取双重屏蔽及在铁壳中加入铜衬网。为了防止干扰信号进入微机继电装置,可以采取以下措施:一是对交流电采用变压器隔离,并在其原副线圈之间加入屏蔽层,对直流电采用光电隔离。二是其他设备的触点也采取光电隔离。三是确保电微机源与继电器电源之间没有点的联系,防止产生感应电流影响微机工作。四是数据量的输出装置要采取光电耦合。排除电源干扰。电源干扰是主要的来源,且产生的后果非常严重,可以用蓄电池直流110V、220V逆变成高频电压后,经过变压器来隔离电源。对于微机继电的保护装置来说干扰严重时主要是传导干扰,而良好的滤波器可以很好地消除这一干扰。其中各类电磁干扰中,快速瞬变的干扰危害最大,可以采用低通率滤波器来消除干扰。实际使用中,广泛采用的是EMI吸收磁环。
4、微机保护的发展
(1)计算机化、网络化
随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚需进行具体深入的研究。计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。
(2)智能化
继电保护产品智能化主要归结于微处理器和人工智能技术的发展与应用。由于微电子技术的进步,继电保护产品进一步与微处理器、微控制器、DSP芯片级嵌入式系统以及嵌入式软件融合,仪器仪表的数字化、智能化水平不断提高。无论在测量速度、精确度、灵敏度、自动化程度和性能价格比等哪个方面,智能继电保护产品都具有传统产品所不能比拟的优点。
【关键词】电力系统;继电保护;发展趋向
1继电保护技术的含义
继电保护装置是指当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备,一般通称为继电保护装置。其基本任务是:
(1)当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求。
(2)反应电气设备的不正常丁一作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备矛以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。其基本要求是应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性。这四“性”之间紧密联系,既矛盾又统一。
2微机继电保护系统的优点
研究和实践证明,与传统的继电保护相比较,微机保护有许多优点,其主要优点如下:
2.1改善和提高继电保护的动作特征和性能,动作正确率高
主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护可引进自动控制、新的数学理论和技术如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等,其运行正确率很高也已在运行实践中得到证明。
2.2可以方便地扩充其他辅助功能
如故障录波、波形分析等,可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
2.3工艺结构条件优越
体现在硬件比较通用,制造容易统一标准装置体积小,减少了盘位数量,功耗低。
2.4可靠性容易提高
体现在数字元件的特性不易受温度变化、电源波动、使用年限的影响,不易受元件更换的影响,且自检和巡检能力强,可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。
2.5使用灵活方便,人机界面越来越友好
其维护调试也更方便,从而缩短维修时间,同时依据运行经验,在现场可通过软件方法改变特性、结构。
2.6可以进行远方监控
微机保护装置具有串行通信功能,与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。
3怎样才能保证继电保护的可靠、安全性
继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证,任何电力设备都不允许在无继电保护的状态下运行。微机保护在全国电力系统的普及率己相当高,其可靠性、灵敏度高等优点不言而喻。就微机保护的特殊性而言,还有一些现场问题值得我们注意,这就是要采用有针对性的技术措施把微机保护的误动作限制在最小范围以内。以下几点是笔者近年来工作中的体会:
3.1继电保护装置检验应注意的问题
在继电保护装置检验过程中必须注意:将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件、改定值、改定值区、改变二次回路接线等工作。
3.2定值区问题
微机保护的一个优点是可以有多个定值区,这极大方便了电网运行方式变化和代路情况下的定值更改问题。现在必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌,必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。措施是,在修改完定值后,必须打印定值单及定值区号,注意日期、变电站、修改人员及设备名称,并重点在继电保护工作记录中注明定值编号。
3.3一般性检查
不论何种保护,一般性检查都是非常重要的,但是在现场也是容易被忽略的项目,至少是没有认真去做。一般性检查大致包括以下几个方面:清洁、连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、机械特性等。其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,也必须将各元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。
3.4接地问题
继电保护工作中接地问题是非常突出的,大致分以下两点说明:(1)保护屏的各装置机箱、屏障等的接地,必须接在屏内的铜排上,一般生产厂家己做得较好,只需认真检查。(2)电流、电压回路的接地也存在可靠性问题,如接地在端子箱,那么端子箱的接地是否可靠,这些都是严重影响设备安全和人身安全的因素。
3.5工作记录和检查习惯
工作记录必须认真、详细,真实地反映工作的一些重要环节,这样的工作记录应该说是一份技术档案,在日后的工作中是非常有用的。继电保护工作记录应在规程限定的内容以外,认真记录每一个工作细节、处理方法。
4继电保护技术的发展趋向
电力企业是一个“三密企业(资产密集型、技术密集型、人才密集型)”,知识管理应该成为电力行业发展的灵魂,继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化等方向发展。随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统保护领域中的普遍应用,新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展,出现了一些引人注目的新趋势。
4.1计算机化
随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展,电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚需进行具体深入的研究。
4.2网络化
计算机网络作为信息和数据通信工具己成为信息时代的技术支柱,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。
4.3智能化
近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题,应用神经网络方法则可迎刃而解。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。
4.4保护、控制、测、数据通信一体化
在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能。而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
4.5自适应控制技术
自适应继电保护的概念始于20世纪80年代,它可定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护的性能。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点,在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。
4.6人工神经网络的应用
进入20世纪90年代以来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。专家系统、人工神经网络和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护的发展注入了活力。
基于生物神经系统的人工神经网络具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点,其应用研究发展十分迅速,目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题。近几年来,电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。
4.7变电所综合自动化技术
现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制、保护、故障录波、紧急控制装置和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。继电保护和综合自动化的紧密结合已成为可能,它表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。以远方终端单元(R'I'U),微机保护装置为核心,将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统,取代传统的控制保护屏,能够降低变电所的占地面积和设备投资,提高二次系统的可靠性。
随着微机性能价格比的不断提高,现代通信技术的迅速发展,以及标准化规约的陆续推出,变电站综合自动化成了热门话题。竟争的电力市场将促进新的自动化技术的开发和应用,在经济效益的驱动下,变电站将向集成自动化方向发展。根据变电站自动化集成的程度,可将未来的自动化系统分为协调型自动化和集成型自动化。协调型自动化仍然保留间隔内各自独立的控制、保护等装置,各自采集数据并执行相应的输出功能,通过统一的通信网络与站级相连,在站级建立一个统一的计算机系统,进行各个功能的协调。而集成型自动化既在间隔级,又在站级对各个功能进行优化组合,是现代控制技术、计算机技术和通信技术在变电站自动化系统的综合应用。所谓集成型自动化系统是将间隔的控制、保护、故障录波、事件记录和运行支持系统的数据处理等功能集成在一个统一的多功能数字装置内,间隔内部和间隔间以及间隔同站级间的通信用少量的光纤总线实现,取消传统的硬线连接。
[关键词]继电保护、计算机化、网络化、智能化
中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)15-0259-01
1 计算机化
随着我国计算机硬件迅速发展,微机的保护硬件也在不断地发展。电力系统对于微机保护的要求在不断地提高,除了继电保护的基本功能之外,还应该具有大容量的故障信息存放空间,快速的处理数据的功能喝通信能力,并且与其它保护、控制装置以及调度联网共享全系统的数据、信息以及网络资源的能力,高级的语言编程等。继电保护的微机化和计算机化是一个不可逆转的现展趋势。但是对于如何能够更好地去满足电力系统新的要求,如何进一步地提高继电保护装置的可靠性,还需要进行具体和深入的探索研究。
2 网络化
继电保护装置如果能够得到更多的系统故障信息,则对于故障的性质、故障位置以及故障距离的检测也会愈加准确。用计算机网络实现分布式的保护原理,比集中式的保护有更高的可靠性。因为如果有一个保护受到了干扰或者计算错误而进行误动时,只能错误地跳开本回路,不会造成扩大事故,微机保护装置的网络化能够大大提高保护性能及可靠性,这也是微机保护未来发展的一个重要趋势。
3 智能化
[关键词]电力系统;继电保护;应用举措
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)33-0169-01
1 继电保护技术的发展趋势
近年来,随着现代化电力系统建设的推进,继电保护技术被广泛地应用于电力系统中,继电保护技术不断发展与完善,并且呈现出计算机化、智能化、网络化与一体化的发展趋势。现简要论述如下:
1.1 计算机化发展趋势
继电保护技术被广泛地应用,数量激增,要求继电保护系统具有良好的数据处理能力,能够存储信息和传输信息,能够有与其他系统融合联网,实现整个系统信息及数据的资源共享。现代化计算机技术的存储、传输、处理信息的能力大幅提高,继电保护系统呈现计算机化的发展趋势。
1.2 智能化发展趋势
近年来,自适应理论、人工神经网络、专家控制法、模糊逻辑算法、蚁群算法等诸多智能算法被应用于继电保护系统中,使电力系统继电保护达到了更高的标准。综合运用各类智能化算法,有利于将继电保护系统中各类不确定因素的消极影响降到最低,从而更好地维护继电保护装置的可靠性。
1.3 网络化发展趋势
电力系统若想实现信息及数据的资源共享,就必须实现继电保护系统的网络化。当今时代,诸多变电站已然实现来继电保护系统的网络化,电力系统能够共享继电保护装置提供的故障信息及数据,根据故障信息来确定继电保护举措,从而实现对电力系统运行安全的维护。当前电力系统继电保护的网络化尚未全面实现,仍需要继续探索与实践。
1.4 一体化发展趋势
众所周知,电力系统中对继电保护装置及继电保护技术的应用,为的是实现如下两个目标:一是当电力系统出现系统故障时,通过继电保护实现对整个系统及设备的维护;二是当电力系统处于正常的运行状态时,发挥继电保护系统的数据测量、控制、保护及通信等多项功能。由此可见,现代化电力系统应实现继电保护方面的一体化。
综上所述,电力行业中已然形成了较为完备的电力系统,继电保装置是电力系统中的重要组成部分,完备的继电保护技术为电力系统的安全运营提供了技术保障。现阶段,为了适应人们在电力行业领域的高质量、高要求,电力企业有必要提升自身综合实力,而适应继电保护技术的发展趋势,发挥继电保护系统的最大效能不失为一种有效的途径。
2 如何在电力系统中更好地应用继电保护技术
为了最大发挥继电保护装置及其技术在电力系统中的效能,应从以下几层面加以完善:
2.1 选用符合要求的继电保护装置
主要有四项要求:一是当电力系统发生故障时,继电保护装置需能有选择性地将故障段隔离,从而保障电力系统其他环节的正常运行;二是继电保护装置具有良好的灵敏性,能对电力系统保护范围内的不良运行状态及故障做出及时反映,三是继电保护装置可以快速地隔离故障,将系统故障的不良影响降低到最低;四是继电保护装置能够安全可靠运行。
2.2 关注影响继电保护可靠性的因素
一般而言,电力系统故障发生迅速,影响范围广,损失巨大,继电保护是维护电力系统正常运行的有效途径,关注影响继电保护可靠性的因素,能够更好地发挥继电保护的功用。主要有如下四个因素:一是系统软件因素,继电保护装置常常因为软件出错而出现拒动或误动现象;二是硬件装置因素,电力系统中存在诸多硬件装置,这些装置的质量和运行情况直接关系到继电保护的可靠性;三是人为因素,继电保护能否可靠运行很大程度上受人为因素的影响,如安装人员未按设计要求接线和检修人员误操作都能够造成继电保护效能的缺失。
2.3 遵守继电保护装置运行维护要求
为了维护电力系统中继电保护装置的正常运行,相关人员应严格遵守继电保护装置的运行维护要求,具体表现为如下几方面:一是熟知继电保护系统运行规程,严格依照过程进行操作,定期巡视和检测继电保护装置和二次回路,并依据相关规定来设置定值;二是监测继电保护系统内的电压、负荷电流及负荷曲线,使其保持在规定的范围内;三是如果继电保护装置存在误动情形,则应及时汇报给继电保护部门和调度部门,申请停用继电保护装置,在紧急情形下可采用“先停用,再汇报”的处理方法;如果存在继电保护装置与二次回路运行异常的情况,操作人员在记录后上报给相关部门,并督促这些部门进行及时处理。
2.4 日常继电保护操作应注意的事项
继电保护技术应用也有严格的技术标准,相关人员在做电力系统继电保护日常操作应注意到如下事项:一是遵循配电装置技术要求,二是做好配电屏的巡检工作;三是做好配电装置的运行与维护工作。如断路器因故障而跳闸后,检修人员或更换触头与灭弧罩,或进行检修,唯有在查明跳闸原因并消除跳闸故障后方能再次做合闸操作。
2.5 在原则规范下实施状态检修工作
状态检修是电力系统进行继电保护的必要工作,需要在以下原则的规范下展开:一是保证设备安全运行原则,这是继电保护系统运行需要遵循的首要原则,为了更好地贯彻这一原则,应强化对继电保护系统的状态监测、数据分析、定期检修和规范管理;二是总体规划、分步实施的原则,继电保护装置状态检修是一项极为复杂的工作,需要有长远目标和总体构想,并在此基础上做分步实施和逐步推进,从而在制度、资源、技术、管理等诸多方面奠定有益基础,并根据装置状态检修的现实情况作适当调整。
2.6 继电保护分类方法很多,按照保护原理分类
有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频(载波)保护和光差保护;按照被保护的对象分类:输电线路的保护、主设备保护(如发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等保护);按保护所起的作用分类:主保护、后备保护、辅助保护等;按照保护所反映的故障类型分类:相间短路保护、接地故障保护、非全相运行保护、失步保护、失磁保护等。随着计算机快速发展,继电保护开始向自动化、人工智能化发展,继电保护不仅可以对问题和故障进行监控、提示工作人员进行检修,并且具备一定的自我修复能力,继电保护装置的自动化能力不断提高,并且相关的继电保护技术方法也开始不断改进,促进继电保护能够更好的保障变电所的正常运转和持续工作。
3 结语
在科技高速发展的现代社会,电力已跃居为当今社会的主要能源,直接影响着国民经济的发展和人民生活水平。电力系统的飞速发展迫使继电保护技术不断提升。如何在电力系统中更好地应用继电保护技术,减少电气故障,是提高电力系统的运行效率和质量的关键技术。电力系统的正常运转对我们国家的发展有着非常重要的作用,合理的应用继电保护技术,保证电力系统的正常运转,排除可能出现的故障,为电力系统的发展做出贡献。
参考文献
[1] 王翠平.继电保护装置的维护及试验[J].科苑论坛,2007.
[2] 严兴畴.继电保护技术极其应用[J].科技资讯,2007.
[3] 周培华.浅谈电力系统中继电保护的发展趋势[J].科技咨询导报,2007.
【关键词】微机继电保护;原理;发展
前言
基于微处理器来构成的数字电路,则为计算机保护装置,一般情况下会把计算机保护装置称之为微机保护。近年来,微机保护装置会应用在100kV左右的变电站中,然而220kV以上的变电站一般通过对不同原理的微机保护装置的应用,来实现微机保护的运行。并且,微机型的继电保护装置能够和监控系统构成完善的网络体系,控制室的保护装置会把微机监控系统中所具备的运行情况,合理的传递到监控中心,监控人员利用远程操作手段,对投切保护装置进行详细的查看,以此来切换保护定值。微机保护强有力的改善了传统继电保护中存在的硬件无法解决的问题。由于微机继电保护装置便于操作微机软件,使得微机继电保护的发展无可限量。
一、微机继电保护的特点
微机继电保护包含:高压电容电抗器保护、高压电动机保护、厂用变压器保护、母联备自投保护、母联分段保护等。微机继电保护和传统继电保护相比较,在保护性能方面有很大的差异。由于布线逻辑上所显现出的复杂结构特点,传统继电保护的各个功能都是利用相关的连线和硬件设备构成,然而微机继电保护,是通过有效运行微机系统中所具备的不同程序来达成的。微机继电保护和传统继电保护的差异显著的体现出,微机继电保护的优越特性:
1.1较强的经济型。
1.2大幅度提升了保护的可靠性及保护性能。
1.3提升多种保护动作的正确率。
1.4简化了定期的校验流程,并实现运行维护的便捷、灵活的目的。
1.5更加便捷的获取到不同形式下的附加功能。
可是,微机继电保护也会造成一些局限性的阻碍因素,例如:无法移植微机装置中的软件,无法更新微机装置中长期使用的硬件。需要通过对微机装置进行针对性的研究,并引入对微机继电保护的原理的研究,才能够改善这一系列阻碍到继电保护的因素。
二、微机继电保护的原理研究
微机继电保护和传统模拟式继电保护相比较,最大的区别为:传统模拟式继电保护使用的是软件,而微机继电保护使用的是数字继电器来实现保护功能。继电保护有较多的种类,根据保护对象来分类,包含线路保护和原件保护等。根据保护原理进行分类,包含:电流保护、电压保护、距离保护、差动保护等。而无论哪种保护在算法的应用上,都是为了计算出保护对象运行特点的各个物理量,例如:电流、电压等有效值。广泛应用在微机继电保护中的算法分别为:微积分算法、傅里叶算法,在后备保护方面,具体采用的是微积分算法,能够在一定程度上确保达到每周波12点的高精度目的[1]。
微机继电保护软件的程序包含三个类别:其一,主程序。自检循环和初始化两部分构成了主程序,能够完成工作过程中对工作状态的确认、对定值的调用等工作。其二,采样中断程序。由三项内容构成了采样中断程序,分别为:电压自检、电流自检、采样电流实变量元件。其三,故障处理程序。该程序能够完成微机继电保护的相关保护功能,装置在复位或上电之后,需保护主程序的运行,并要每隔5/3ms才能执行一次采样中断服务程序,同时可以断定电流突变量气动元件能否正常动作。如果无法正常动作,需要中断执行程序,并转入到主程序中。如果正常动作,中断执行程序之后,需及时返回到故障程序中,达到保护功能的目的,指导主控程序能够在正常运行时停止[2]。图1为微机继电保护软件程序的结构:
微机继电保护软件共包含两部分,分别为:接口软件、保护软件。保护软件中的配置主要是中断服务程序和主程序。而接口处负责的是人机接口软件,所具备的程序包含:监控程序和运行程序,在运行模式下才能够执行运行程序,在调试模式下主要执行的是监控程序。保护软件工作状态包含:不对应、调试、运行三种。工作状态不同的情况下,所对应的程度也会有所异同。
2.1运行状态的工作原理
运行状态下的“工作”位置上需设置开关,在“禁止”的位置需设置定值固化开关,而定值拨轮开关需设置在运行定值区域,在“巡检”位置设置接口插件巡检开关,若保护运行灯亮起,要投入相应的保护功能,以此来促进运行工作的顺畅开展。运行状态下的工作共四个步骤,分别为:显示与打印保护定值、修改与显示运行时钟、显示与打印故障报告、显示与打印采样报告。
2.2不对应状态的工作原理
在运行状态下,才能够展开不对应状态工作,对于不对应状态来说,需要将随意一个保护插件中的工作方式开关从“工作”位转移到“调试”位,插件无需复位。在不对应状态下,保护插件只具备运行一些中断服务程序的采集数据功能。不对应状态可以用在精度采样、调试数据采集系统等情况下。
2.3调试状态的工作原理
调试的过程是将CPU插件开关从“工作”位转移到“调试”位,同时将CPU插件复位。若在这种调试状态下,保护插件运行中的OP灯灭,保护功能和数据采集都将退出。调试状态下的工作共三个步骤,分别为:输入定制、保护版本显示、CRC码检验、试验。
三、微机继电保护的发展趋势研究
对于国内与国外的微机继电保护的发展需求来说,在微机继电保护技术发展趋势上,能够归结为:人工智能化、通信数据一体化、网络共享化和计算机一体化等。安全指标得到控制,才能够保证检验工作的顺畅性,即提升安全性就说明已经提升了生产率。继电保护装置实际上是一台高性能、多功能的计算机,对电力系统网络是较为实用的智能终端。能够从网络信息中获得设备运行所必需的数据资料,并有效的传递到网络控制中心。因此,微机继电保护装置不单能够将达到继电保护功能有效性的目的,还能够达成控制、收集数据的功能,也就是说已充分实现测量、控制、保护一体化。
结语:在不断研究微机保护装置的过程中,保护软件、微机保护算法等得到了显著的成就。智能化保护方案成为了提升继电保护性能的主要原理。使得微机继电保护朝向智能化、灵活性的方向发展,提供了相应的各种安全技术方案,从而使设备运行达到了安全运行的目的。
参考文献
[1]李雪梅,王文彬.微机继电保护的现状及发展趋势[J].内蒙古石油化工,2013,11(08):152-158.
[2]丁刚.电力系统微机继电保护仿真研究[D].南京理工大学,2013,10(07):123-131.