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【摘 要】本文从继电保护的概述出发,分析了继电保护网络系统主要具备的功能,针对网络继电保护服务器的运行模式与技术进行详细探究。
【关键词】网络继电保护;控制技术
引言
目前,电网的继电保护是为电网整体的稳定运行起保护作用的。如何提高继电保护作用,在网络发展的今天,发展网络继电保护技术,通过网络继电保护,高效、快速、稳定与安全的实施继电保护与技术探索,是电网运行的方向。
一、继电保护的概述
1、继电保护的定义。继电保护是当电力系统故障和危及安全运行的异常工况发生时研究其对策的反事故自动化措施的一种行为。因主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路等),保护电力系统免遭损害,所以称之为继电保护。
2、继电保护的基本任务。当电力系统在正常运行状态时,实时监测变电设备的运行状况,为相关的变电运行值班人员准备判断电力系统是否正常运行提供可靠的依据;当电力系统发生了故障时,自动而迅速地切除故障,确保非故障部分能够有效的继续运行;若电力系统出现了异常运行情况,则其应准确发出报警信号,并及时通知变电运行值班人员作出相关的处理。
3、继电保护的基本原理。电力系统的继电保护原理是指电力系统运行过程中当电气元件发生故障时能及时发出信号,并使断路器跳闸。继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是否处于正常运行状态,还要正确区分是保护区内故障还是区外故障。保护装置要实现这些功能,需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征来判断。其中,用于继电保护状态判别的故障量随所处电力系统的周围条件不同而不同,也随被保护对象的不同有所差异。当前工频电气量的应用是最为广泛的故障量。工频电气量是指通过电力元件的电流和所在母线的电压以及由这些量演绎出来的其他量,如功率、相序量、阻抗等构成电流保护、电压保护、阻抗保护、频率保护等[1]。
二、继电保护网络系统主要具备的功能
1、实现继电保护功能
网络继电保护系统,在工作过程中,通过网络拓扑结构进行数据的传播,把电网系统中的设备及设备运行信息输送到控制服务器中,一旦设备发生故障,服务器就会根据传输的异常数据情况进行综合的分析与逻辑判断,以及网络传输媒介,把电网系统中所有设备或部分设备的实时数字信息送到网络继电保护与控制系统服务器。当系统设备发生故障时,服务器就会根据数据及时做出综合的分析和逻辑性判断,并将分析与判断的结果传送给执行设备,从而实现自动继电保护功能。
2、实现整定值的计算
在我国目前,电网遍及大江南北,普及到千家万户。电网在整体的结构上十分复杂,导致在网络服务器中的整定值计算的工作量相当大,在对信息处理的过程中常产生遗漏或者是出现误差,从而致使误操作或误保护的产生,在这种情况下,对于保护定值的计算,只能通过常规方式进行计算。
由于我国的电网的专业性比较强,在结构上十分的复杂,有关整定值计算的工作量非常大,而且在计算中也会有所遗漏以及差错,从而致使保护产生误动作以及拒动作。在大多数情况下,保护定值在计算过程中,常常以普通的运行方式做为基础。电力系统的运行方式多种多样,在出现特殊的运行方式时,电气元件就可能会失去保护。利用网络实时采集电力系统运行状态数据的在线整定计算,在线调整保护定值,可保证任何时刻都以最佳保护定值运行,而不会出现因定值不当而误动或拒动。
通过网络化管理系统,还可以实现对定值单的在线批注、讨论、电了签名与签章、发放、回执、状态管理、统计和查询等集中统一管理,实现工作流、定值信息和调度人员的整合管理及协同办公。从而提高工作效率及减少工作偏差,综合地提高全网继保运行管理水平。
3、实现继电保护信息的管理
网络系统在对继电保护数据信息的处理过程中,在对信息和数据进行查询以及分析使用时有这样几项,有装置的正常运行信息。还包括投退时间信息,以及保护和导致保护退出的原因及采取的措施的信息。还包括万一电力系统在继电保护时发生异常情况时系统采取的方式以及动作情况的信息,以及出现故障时的录波图等信息。在信息采集及处理中,故障计算是整定计算的基础性信息。
实现继电保护信息的管理,也就是对系统在运行或者操作中所产生数据的管理,备作将来查询和分析使用。需存查的信息和数据包括:①装置的正常运行信息。包括投退时问、保护退出原因和处理情况等信息;②在系统发生故障时系统运行方式、保护动作情况、故障录波图、对应的保护定值和故障分析等故障信息。故障计算是整定计算的基础。保护整定人员在故障计算量时,可在整定计算模块中单独查看或进行故障计算[2]。
三、网络继电保护服务器的运行模式与技术探究
1、数据流运行模式与技术分析
网络继电保护中的数据流的运行模式,工作原理是通过分散采集信息,在对信息或数据进行集中处理的一种方式。也就是在各个变电站通过安装相应的测控装置,通过采集电网设备的数字化信息数据,以及有关设备的开关量信号,转化成数字通过网络传输到服务器以后,集中进行处理。在继电保护控制系统中,服务器接收信息以后,通过电网的参数,经过逻辑运算,绘制出设备的接线图,并把数字信息通过服务器的处理以后传送到数据库里,并输出到接线图上,使其成为基础数据。如图1所示。
图1电网接线图及 运行数据
图1显示的是电网接线图,把图中的元器件可以分成三类,网内、网外、网间元件。B1、B2所示为网内元件,网内原件主要指的是电气元件的各个端点,如:线路L5与线路L6,母线A至E等,都属于网内元件。网外元件主要指至少有一个端点在绘制的电网的接线图以外的元器件,例如线路L7~L10就是网外元件,这类元件不能够获得网外数据。网间元件从图中显示如L1~L4,这类元件主要位于绘制的电网的接线图以外,可是在运行当中却能够获得网外端点的数字或信息,工作原理是通过数据流的。
运行,可以直接获得元件两端的信息,并能够判断运行的状态。通过几种元件的分类,可以完成对这几种元件的相应的配置并完成保护。
2、软件包运行模式与技术分析
电网的网络继电保护,根据电网的安全稳定与经济化运行的要求,在软件的使用上,可以开发出静态分析软件包,稳定控制软件包,以及负荷预测软件包等多种类型的软件包。在网络继电保系统中,由于这个系统以及其中的控制系统属于开放性质的系统,每个软件包都能够共享网络资源与数据,这为继电保护实现网络控制一体化创造了先决条件。网络继电保护系统在正常运行的情况下,系统能够根据工作流程实现静态分析、稳定控制以及负荷预测等功能,并完成对整个电网的控制与信息的正确处理状态。对于故障程序不予启动,一旦发生故障时,系统会自动启动故障程序并自动进入故障系统计算模式,调用继电保护整定值以及继电保护的软件包来实施故障检测与处理程序。通过对数据的分析以及逻辑判断发出控制指令来实现保护功能。系统软件流程图如图2所示。
图2网络继电保护分析与控制系统软件流程图
3、系统的自检功能和应急功能
由于网络继电保护系统能够起到自检与应急的作用,所以一旦当服务器或者是电网出现异常的情形时,即刻发出报警信息并启动继电保护程序,来进入故障保护运行模式,并且在运行过程中能够及时发出警报,从而使电力系统的继电保护功能与控制系统得到及时的救助及修复,从而高效的实现继电保护[3]。
结束语
整个电力系统是否安全稳定的运行主要取决于继电保护,由此看出继电保护在电力系统中占据了重要的地位。随着社会经济的快速发展,也带动着信息网络技术水平与通信技术水平的发展,电力系统继电保护技术也取得了突飞猛进的发展,研究出了很多新技术,相信电网也将运行的更安全、更稳定。
参考文献:
[1]李兴.网络继电保护与控制技术的研究[J].安徽电力,2006(04):71-74.
[2]卢丹.继电保护系统网络化发展综述[J].广东输电与变电技术,2010(06):18-21.
[3]张涛.浅谈自适应控制技术在继电保护中的应用[J].通讯世界,2013(11):141-142.
【关键词】网络继电保护;控制技术
引言
目前,电网的继电保护是为电网整体的稳定运行起保护作用的。如何提高继电保护作用,在网络发展的今天,发展网络继电保护技术,通过网络继电保护,高效、快速、稳定与安全的实施继电保护与技术探索,是电网运行的方向。
一、继电保护的概述
1、继电保护的定义。继电保护是当电力系统故障和危及安全运行的异常工况发生时研究其对策的反事故自动化措施的一种行为。因主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路等),保护电力系统免遭损害,所以称之为继电保护。
2、继电保护的基本任务。当电力系统在正常运行状态时,实时监测变电设备的运行状况,为相关的变电运行值班人员准备判断电力系统是否正常运行提供可靠的依据;当电力系统发生了故障时,自动而迅速地切除故障,确保非故障部分能够有效的继续运行;若电力系统出现了异常运行情况,则其应准确发出报警信号,并及时通知变电运行值班人员作出相关的处理。
3、继电保护的基本原理。电力系统的继电保护原理是指电力系统运行过程中当电气元件发生故障时能及时发出信号,并使断路器跳闸。继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是否处于正常运行状态,还要正确区分是保护区内故障还是区外故障。保护装置要实现这些功能,需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征来判断。其中,用于继电保护状态判别的故障量随所处电力系统的周围条件不同而不同,也随被保护对象的不同有所差异。当前工频电气量的应用是最为广泛的故障量。工频电气量是指通过电力元件的电流和所在母线的电压以及由这些量演绎出来的其他量,如功率、相序量、阻抗等构成电流保护、电压保护、阻抗保护、频率保护等[1]。
二、继电保护网络系统主要具备的功能
1、实现继电保护功能
网络继电保护系统,在工作过程中,通过网络拓扑结构进行数据的传播,把电网系统中的设备及设备运行信息输送到控制服务器中,一旦设备发生故障,服务器就会根据传输的异常数据情况进行综合的分析与逻辑判断,以及网络传输媒介,把电网系统中所有设备或部分设备的实时数字信息送到网络继电保护与控制系统服务器。当系统设备发生故障时,服务器就会根据数据及时做出综合的分析和逻辑性判断,并将分析与判断的结果传送给执行设备,从而实现自动继电保护功能。
2、实现整定值的计算
在我国目前,电网遍及大江南北,普及到千家万户。电网在整体的结构上十分复杂,导致在网络服务器中的整定值计算的工作量相当大,在对信息处理的过程中常产生遗漏或者是出现误差,从而致使误操作或误保护的产生,在这种情况下,对于保护定值的计算,只能通过常规方式进行计算。
由于我国的电网的专业性比较强,在结构上十分的复杂,有关整定值计算的工作量非常大,而且在计算中也会有所遗漏以及差错,从而致使保护产生误动作以及拒动作。在大多数情况下,保护定值在计算过程中,常常以普通的运行方式做为基础。电力系统的运行方式多种多样,在出现特殊的运行方式时,电气元件就可能会失去保护。利用网络实时采集电力系统运行状态数据的在线整定计算,在线调整保护定值,可保证任何时刻都以最佳保护定值运行,而不会出现因定值不当而误动或拒动。
通过网络化管理系统,还可以实现对定值单的在线批注、讨论、电了签名与签章、发放、回执、状态管理、统计和查询等集中统一管理,实现工作流、定值信息和调度人员的整合管理及协同办公。从而提高工作效率及减少工作偏差,综合地提高全网继保运行管理水平。
3、实现继电保护信息的管理
网络系统在对继电保护数据信息的处理过程中,在对信息和数据进行查询以及分析使用时有这样几项,有装置的正常运行信息。还包括投退时间信息,以及保护和导致保护退出的原因及采取的措施的信息。还包括万一电力系统在继电保护时发生异常情况时系统采取的方式以及动作情况的信息,以及出现故障时的录波图等信息。在信息采集及处理中,故障计算是整定计算的基础性信息。
实现继电保护信息的管理,也就是对系统在运行或者操作中所产生数据的管理,备作将来查询和分析使用。需存查的信息和数据包括:①装置的正常运行信息。包括投退时问、保护退出原因和处理情况等信息;②在系统发生故障时系统运行方式、保护动作情况、故障录波图、对应的保护定值和故障分析等故障信息。故障计算是整定计算的基础。保护整定人员在故障计算量时,可在整定计算模块中单独查看或进行故障计算[2]。
三、网络继电保护服务器的运行模式与技术探究
1、数据流运行模式与技术分析
网络继电保护中的数据流的运行模式,工作原理是通过分散采集信息,在对信息或数据进行集中处理的一种方式。也就是在各个变电站通过安装相应的测控装置,通过采集电网设备的数字化信息数据,以及有关设备的开关量信号,转化成数字通过网络传输到服务器以后,集中进行处理。在继电保护控制系统中,服务器接收信息以后,通过电网的参数,经过逻辑运算,绘制出设备的接线图,并把数字信息通过服务器的处理以后传送到数据库里,并输出到接线图上,使其成为基础数据。如图1所示。
图1电网接线图及 运行数据
图1显示的是电网接线图,把图中的元器件可以分成三类,网内、网外、网间元件。B1、B2所示为网内元件,网内原件主要指的是电气元件的各个端点,如:线路L5与线路L6,母线A至E等,都属于网内元件。网外元件主要指至少有一个端点在绘制的电网的接线图以外的元器件,例如线路L7~L10就是网外元件,这类元件不能够获得网外数据。网间元件从图中显示如L1~L4,这类元件主要位于绘制的电网的接线图以外,可是在运行当中却能够获得网外端点的数字或信息,工作原理是通过数据流的。
运行,可以直接获得元件两端的信息,并能够判断运行的状态。通过几种元件的分类,可以完成对这几种元件的相应的配置并完成保护。
2、软件包运行模式与技术分析
电网的网络继电保护,根据电网的安全稳定与经济化运行的要求,在软件的使用上,可以开发出静态分析软件包,稳定控制软件包,以及负荷预测软件包等多种类型的软件包。在网络继电保系统中,由于这个系统以及其中的控制系统属于开放性质的系统,每个软件包都能够共享网络资源与数据,这为继电保护实现网络控制一体化创造了先决条件。网络继电保护系统在正常运行的情况下,系统能够根据工作流程实现静态分析、稳定控制以及负荷预测等功能,并完成对整个电网的控制与信息的正确处理状态。对于故障程序不予启动,一旦发生故障时,系统会自动启动故障程序并自动进入故障系统计算模式,调用继电保护整定值以及继电保护的软件包来实施故障检测与处理程序。通过对数据的分析以及逻辑判断发出控制指令来实现保护功能。系统软件流程图如图2所示。
图2网络继电保护分析与控制系统软件流程图
3、系统的自检功能和应急功能
由于网络继电保护系统能够起到自检与应急的作用,所以一旦当服务器或者是电网出现异常的情形时,即刻发出报警信息并启动继电保护程序,来进入故障保护运行模式,并且在运行过程中能够及时发出警报,从而使电力系统的继电保护功能与控制系统得到及时的救助及修复,从而高效的实现继电保护[3]。
结束语
整个电力系统是否安全稳定的运行主要取决于继电保护,由此看出继电保护在电力系统中占据了重要的地位。随着社会经济的快速发展,也带动着信息网络技术水平与通信技术水平的发展,电力系统继电保护技术也取得了突飞猛进的发展,研究出了很多新技术,相信电网也将运行的更安全、更稳定。
参考文献:
[1]李兴.网络继电保护与控制技术的研究[J].安徽电力,2006(04):71-74.
[2]卢丹.继电保护系统网络化发展综述[J].广东输电与变电技术,2010(06):18-21.
[3]张涛.浅谈自适应控制技术在继电保护中的应用[J].通讯世界,2013(11):141-142.