变电站继电保护综合自动化系统

张登建 赵澄 张超 顾佩佩 孙昊彦 金鑫

摘 要： 现如今，随着电力企业的快速发展，而继电保护装置是整个综合自动化电力系统的基础，是电网安全、稳定运行的关键，电网中继电保护装置的原理是：继电保护装置通过发信号和跳闸来反映电力系统元件的不正常和故障信号，迅速隔离电力系统故障，实现避免大面积地区的停电事故，以确保电力系统安全、稳定运行的目的。电网中大量存在的是弱电系统，但是工作环境存在很大的不安全因素，比如微机在严重干扰情况下通常会出现误动、拒动。因此，一定要做好综合自动化变电站的继电保护工作，强化管理，狠抓技术环节，保证电网系统的安全运行。

关键词： 变电站;继电保护;自动化系统

【中图分类号】TP2 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）03-0152-01

1 变电站综合自动化系统

变电站综合自动化技术主要是指利用变电站的二次计算机系统，通过计算机技术、现代自动化控制技术、网络通信技术以及对应的图形显示技术来实现多种功能集合于一体的监控系统（主要包括电站控制、电站测量、電力信号以及继电保护和计量等多个方面）。这是一种新型的自动装置和系统。对于综合自动化变电站来说，下面的两个功能是区分于传统变电站的主要核心：

1.1 防误监控

随着变电站逐步自动化、智能化，变电站的监控系统就给新的操作模式下房屋闭锁的功能提供了十分强大的平台。自动化变电站充分利用了监控系统所提供的强大技术平台和随之而来的大数据信息进行综合的统筹规划，在多种信息和软硬件融合之下，变电站的防误闭锁功能变得更加智能化和高效化。事实上，断路器以及隔离开关的对应位置以及对应的数据模拟信号已经融合到了当前的监控系统当中，利用这些信息我们就可以进行防误判断，加上合适的硬件，我们就可以在智能变电站的帮助下进行防误闭锁操作，相比较前一代的人工辅助，这种高智能化的处理使得效率大幅度提高。

1.2 自动控制

变电站综合自动化系统的另一个巨大优势就是在于全自动的控制功能实现。这样不但使得现场进行测量的结果完整而且准确，还使得整个后台操作和控制系统都可以进行事实的分析，对于大数据进行实时计算。这样运行人员就可以通过电脑进行数据层面上的操作，不仅便于及时检测出问题，远程控制所节约的时间还可以保证问题在萌芽阶段就被及时处理。

2 系统功能分析

2.1 对复杂故障准确定位的功能

通常情况下，复杂故障定位的研究大多是基于装置的测距原理。目前，较为常见的测距方法主要有以下两种：①A型测距法。该方法又被称之为单端电气量法，具体是指测量故障行波脉冲在母线与故障点的反射时间来进行距离测量，该方法的优点是无需通信、成本低，缺点是容易受到其它线路末端发射的影响，致使测距结果误差较大;②D型测距法。该方法又被称之为两端电气量法，主要是通过测量故障行波脉冲传送至母线两端的时间差来进行测距的，其优点是测量原理简单、结果准确可靠，缺点是必须在母线两端分别设置测量仪器并进行通信。

2.2 辅助决策功能

当系统出现故障时，常常都会伴随出现保护误动作的情况。以往传统的故障分析一般都是依靠人来完成，这就使得分析结果经常会受到人的经验和水平等因素的影响。而继电保护自动化系统由于是收集了故障发生前后的系统运行状态信息和相关的故障报告，所以能够进行模糊分析，并根据继电保护以及故障录波的采样数据来完成精确计算，这样便可以快速、准确地对故障进行判断，从而实现故障恢复的继电保护辅助决策。

2.3 继电保护的状态检修

通过对相关统计数据的分析可知，导致继电保护装置误动作的主要原因有装置设计缺陷、生产质量问题以及二次回路维护不良等等。而微机型继电保护装置本身具有自检功能，并且还具备存储故障报告的能力，为此，能够利用继电保护自动化系统来实现状态检修。

2.4 完成事故分析及事故恢复的继电保护辅助决策

系统发生事故后，往往有可能伴随着其它保护的误动作。传统的事故分析由人完成，受经验和水平的影响，易出现偏差。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。以CSC-121A型数字式综合重合闸及断路器辅助保护装置为例：装置包括综合重合闸、失灵保护、死区保护、充电保护、三相不一致保护等功能元件，可以满足一个半断路器接线中综合重合闸和断路器辅助保护按断路器装设的要求。对于一个半断路器接线方式，无论是中间断路器还是边断路器，装置的软硬件都是相同的。

2.5 自动完成线路参数修正

由于征地的限制，新建线路往往与原有线路共用线路走廊，线路之间电磁感应日益增大，造成新线路参数测试的不准确以及原有线路参数的变化。现在，依靠电网继电保护综合自动化系统，可以将每次故障周围系统保护的采样数据进行收集，利用线路两端的故障电流、故障电压，校核并修正线路参数，实现线路参数的自动在线测量，从而提高继电保护基础参数的可靠性，保证系统安全。

结语：变电站综合自动化系统的应用，能够给变电站带来新的发展空间，创造的经济效益、社会效益非常明显。继电保护工作的实施过程中，目前已经取得了非常不错的成绩，整体上未出现严重的不足。今后，应继续在继电保护工作中，按照科学的方法来完成，不断的推动地方建设水平的提升，提高工作的可靠性。

参考文献

[1] 许素玲.浅析变电站综合自动化系统[J].德宏师范高等专科学校学报，2018（2）.

[2] 罗军.浅谈变电站自动化系统的新技术发展[J].供电企业管理，2018（2）.

[3] 徐满.变电站综合自动化系统的研究[J].涟钢科技与管理，2017（4）.