浅谈电气工程中电力综合自动化系统与变电站继电保护

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2019.35.045

2019 NO.35Science and Technology Innovation Herald科技创新导报浅谈电气工程中电力综合自动化系统与变电站

①

继电保护

房瑞阁

(国网陕西省电力公司延安供电公司 陕西延安 716000)

摘 要：变电站的综合自动化系统是指利用自动化系统、计算机技术、信息处理技术、通信基础等实现对变电站的继电保护、测量、控制等的设备功能领域的优化，实现对变电站所有设备的实时监测保护。继电保护是指当电力系统出现错误，发生故障时，继电器能够及时的予以反应，检测出故障，自动的将故障修复，亦或是发出相应的警告信号提醒工作值班人员，指引其人为操作排除故障，最大程度的保障故障对设备的损害以及变电站损害对周边相邻地区的供电连带影响。继电保护工作是变电站综合自动化系统中的重要组成，在变电站综合自动化中巧妙运用继电保护往往会使变电站的工作更加稳定。关键词：变电站 自动化系统 继电保护中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)12(b)-0045-02

电气工程中电力自动化系统的运营是通过变电站中二次设备优化重组，并通过与现代电子信息、自动化技术、计算处理技术相结合实现的，通过对其的铺设应用使变电站的设备得到有效的监测、控制、保护。近年来，由于我国计算机人工智能化领域的快速发展，在国内对于微电子技术和信息智能化技术已经积累了大量的技术基础，这也为变电站的综合自动化系统构架扫清了技术上最大的屏障，就目前看来，我国电力工业的发展主要推动因素就是变电站综合自动化技术的不断提升，因此，针对电力工业的转型升级，变电站综合自动化技术的探讨研究工作必须抓紧展开，针对其的研发工作也应该加大投入力度。

纷推出自己研发的综合自动化系统。

2 变电站综合自动化系统的功能特点

变电站综合自动化系统在功能领域主要可以概括为监

测、控制、远传、保护。2.1 监测功能

监测功能是通过变电站综合自动化系统的运用，从中对数据进行实时的收集、显示、处理等。系统的数据采集主要分为开关量信号、脉冲量信号、模拟量信号。监测功能，其目的是让工作人员能够及时的了解到电网运行的情况，判断电网运行是否稳定，一旦出现电网运行故障能够及时的通过数据的收集、显示实现传导，指引工作人员立刻排除故障。2.2 监控功能系统

针对手动跳闸和事故跳闸的次数能够及时传送数据，并加以记录，当电网频率单向的出现故障时，系统可以根据零序电流电压的增量、功率等给予电压相应的施压，下降，从而准确的判断出相应的线路接点。同时对电流电压的测量计算还可以有效的判断投切的电容器或分接头调节应有的位置。2.3 远传功能

远传规约一般是指H类型规约：Polli址规约、CDT规约以及特殊规约。当变电站在正常运转时突然出现故障提示或是报警提示时，远传功能就会立刻开启，立即向上级传送出信息，调度员工通过传送的信息数据及时获取运转信息，排除故障。2.4 保护功能

综合自动系统的保护功能主要是利用微机保护装置实现的。这种保护装置的运用不仅能够让使用得到简化，而且具有相当高的灵敏性和可靠性。其主要具备以下几个特点：（1）实时自检功能，能够通过对保护柜包括主机在内的各个设备进行实时监测。（2）通过键盘和显示器传送

(下转48页)

1 电力工程中综合自动化系统的阐述

电气工程中的自动化运用是指通过在各种设备硬件

和自动化装置的基础上运用好数据分析、通讯技术、控制技术等对变电站的运转和功能进行优化，取代相当一部分人力操作，也就是对电气工程中的管理实现智能化，降低误差率，提高变电站的运行可靠性，减少变电站的运行成本。由于我国人口基数以及国土面积都比较大，这就意味着我国对基础性民生的电力需求量巨大，对电网的运行要求高，而电气综合智能化的运用，通过数据分析、信息技术、控制技术的运用，能够准据详细的收集好变电站和电网运行的数据，降低人力收集的成本，提高数据的准确性，又能够避免人力安全问题的发生，实现无人值守。当然，通过对电气工程通讯技术、微机技术运用的优势还不止于此，通讯技术、微机技术的运用不仅能够彻底以往二次设备的形式，也能够极大的缩减变电站的用地面积，降低成本，实现信息的共享，简化了变电站的运行。由于电气工程自动化应用的优势十分广泛，其在电力行业早已被广泛接纳，应用与电网的管理领域，近年来，不少大的电气厂商也陆续推出了自研的电气工程综合自动化系统，作为提高自身竞争能力的核心竞争力，20世纪90年代是电气综合自动化系统的研发高潮期，国内外各大厂商纷

①作者简介：房瑞阁（1984—），女，汉族，陕西延安人，本科，工程师，研究方向：电气工程。

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3 计算结果与实验结果对比分析

由于冷冻管半径为0.09m，半径的量取是以冷冻管的中心为圆心，所以实际半径的计算应减去冷冻管半径。

当半径R取0.15m时，实际半径为0.15-0.09=0.06m。当半径R取0.45m时，实际半径为0.45-0.09=0.36m。当半径R取0.75m时，实际半径为0.75-0.09=0.66m。由以上三图对比可以看出，各位置室内试验测得温度与计算所得温度拟合度较高，计算结果较为精确，计算公式较为合理。

参考文献

[1]󰀁钱家麟，尹亮.油页岩—石油的补充能源[M].北京:中国石化出版社，2008.[2]󰀁吴敏杰，张静平，李忠城，等.油页岩矿地面干馏目标区优选[J].石油地质，2011，32(6):616-620.[3]󰀁郑德温，方朝合，李剑,等.油砂开采技术和方法综述[J].西南石油大学学报:自然科学版.2008,30(6):105-108.[4]󰀁刘胜英，王世辉，陈春瑞，等.壳牌公司页岩油开采技术与发展[J].大庆石油学院学报，2007,31(3):53-55.[5]󰀁北京地质学院.地下水动力学[M].北京：中国工业出版社，1961.

[6]󰀁蒋斌松,王金鸽,周国庆.单管冻结温度场解析计算[J].中国矿业大学学报,2009,38(4):463-466.[7]󰀁薛禹群，吴吉春.地下水动力学[M].北京：地质出版社，2010.

4 结论

(1)通过对井函数进行化简，得出相应解析解，为计算温度场变化提供依据。

(2)单管冻结温度场变化规律在冻结之前与冻结之后呈现的函数形式不同，冻结前以多项式的形式近似表示，冻结后以指数的形式近似表示。

(3)通过对各点温度变化进行解析，可分析各土壤参数对温度的影响。

(上接45页)

电压、电流、开关的实时状态和状态特定制，并能够有针对性的进行数据修改操作。（3）事故记录功能，能够对每一次事故的发生进行实时记录分析，准确记录事故发生前后的数据偏差、母线电压及电流的变化。

高低，继电保护综合自动化的自适能力是变电站稳定运行

的必要保障，还应参考着传统的变电继电保护问题不断对综合自动化系统进行研发升级。

4 结语

为了确保继电保护的稳定，继电保护工作必须要求严格，一丝不苟，从技术角度思考，目前我国电网电气工程保护综合自动化系统的已经具备全面发展的基础，无论是对变电站发展的信息数据搜集、监测技术还是服务器负荷控制调度技术都已经积累了相当的经验，对故障的排挤，对稳定性、EMS系统共享数据的调取问题也总结出相应的总结方案，因此，变电站电气工程综合自动化系统的应用不言而喻，这是行业发展的需要，但是这其中会涉及到大量的控制设备的调度问题，需要大量的专业人才配合完成，就目前看来，要想实现变电站电气工程综合自动化系统的全面应用还需要加大培养很多这方面的人才。

3 微机保护与继电保护

3.1 微机保护

微机保护是以自动化机器为基础，连接外围线路实现的计算机监测保护功能。在微机保护功能运用中，为了保障其保护功能的稳定，微机保护装置必须确保具备数据采集功能。通过数据采集，使电压互感器PT与电流互感器CT的模拟信号可以得到同时记录，并准时传送到计算机转换为可以识别的数字信息，同时在人工智能领域，对话界面的有效操作可以实现警告行为记录、定制输出等调试功能，也就是可以理解为计算机技术的运用可以让微机保护装置的硬件功能得到最大化的开发，并为微机保护装置提供稳定的运用架构，提供很好的技术支持。近年来，微机保护领域的发展从CPU系统逐步转变为现在的DSP主导技术，保护装置的更新换代时间很短，但是万变不离其宗，无论是怎样的更新换代，其基础性架构是不会改变的，硬件结构大致上还是一致的。3.2 继电保护

变电站综合自动化系统在实际运用中，由于各地区的实际状况、负荷量不同，所以针对一些电压等级较高的变电站综合系统自动化主要通过以下几个方面降低负荷，提高系统稳定率：过激磁保护、主变差动保护、母线差动保护。3.3 变电站继电保护综合自动化的展望

电网继电保护的整体计算过程复杂，在传统的继电保护方案中都是通过预先整定、实时动作来完成，保护与定制可能出现的运行变化相适应，而这些变化必然会带来以下几个问题的发生：（1）保护范围缩小，保护动作所需停顿延长。（2）因某些运行方式变化影响较大而被迫退出保护。如四段式的零序电流保护只能配合保护最后两端。（3）运行方式考虑不周全出现差错。因此，针对变电站继电保护综合自动化的运用必须要考虑到其自适性能力的

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参考文献

[1]󰀁郭佐民.变电站综合自动化系统应用现状及发展趋势探讨[J].现代企业教育,2009(1):123-124.

[2]󰀁唐涛.国内外变电站无人值班与综合自动化技术发展综述[J].电为系统自动化,2009(1):10.󰀁

[3]󰀁陈德树,张哲,尹项根.微机继电保护[M].北京:中国电力出版社,2003.

[4]󰀁肖明聪.分析变电站继电保护综合自动化系统的功能及展望[J].中国新技术新产品,2010(10):69.

[5]󰀁黎健.变电站继电保护综合自动化系巅研究[J].电源技术应用,2013(6):85-86.