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摘要:电力市场的竞争要求我们必须认真分析现有系统的运行管理状况,不断总结经验,并善于跟踪、学习新的技术发展趋势,全面提高继电保护专业管理水平,才能为电网安全运行,企业参与市场竞争注入新的活力,为此,本文通过综合分析数据,探讨了变电所继电保护系统的优化策略,并论述了几点保护系统的实现。
关键词:现代信息管理技术变电所继电保护系统
随着电力系统的快速发展,继电保护设备的集成化、微机化程度大大提高,电力系统的抗干扰问题越来越受到人们的重视,我们还应当加强对这个问题的深入研究,通过更多的措施提高二次设备的抗干扰能力,从根本上降低干扰对电力系统稳定造成的影响,从而保证电网的安全、经济、稳定、可靠运行。
1.变电所常见干扰分析
随着科技与电网的发展、输电线路电压等级的提高,对电网一次设备和继电保护装置的安全稳定运行提出了更高的要求。继电保护装置发展为集成型和微机型之后,因半导体元件的大量使用,使得二次回路和设备上的电磁干扰问题开始日渐突出。继电保护装置还在采用电磁型元件时,因为元件本身抗干扰能力较强,干扰问题还不够突出。
1.1高频干扰
变电所内对二次回路及二次联接设备产生高频干扰的重要来源主要有:断路器的操作送电、隔离刀闸带电操作空母线(例如旁路母线)等。对于隔离刀闸向空母线充电可以等效为隔离刀闸合闸于不带电的纯电容负荷。当隔离开刀闸动静触点逐渐接近时,两触点间电场强度随之增大,直到发生拉弧现象。一般情况下由于隔离刀闸操作速度较慢,第一次拉弧多数发生在电源侧工频电压最大值附近,当闪络拉弧开始,电流将通过隔离刀闸触点向电容迅速充电。在电容充满电压的同时,Us于u间电压为零,这时开关触点间电源侧的电容充电的回路自然中断。通过零电位点后,由于电源侧Us随着工频电压变化幅值和相位,導致Us与u之间的电压又开始增大,逐渐Us与u倒换极性,当它们之间的电压增大到击穿电压时,开关触点第二次被击穿。同时又对电容快速充电。伴随着触点间隙逐步靠近,隔离刀闸动静触头问击穿电压也逐步降低,每一次闪络拉弧的电压幅值也越来越小。所以当合闸过程继续进行时,所产生的高频干扰严重性迅速降低。
1.2辐射干扰
在手机、步话机的附近会产生强辐射电场和相应的磁场,变化的磁场会在附近的半导体器件回路中将感应高频电压,形成了一个假的信号源,在经过整流后可能将数字回路的逻辑电位偏移甚至造成逻辑混乱,经实验在一些收发讯机,录波器1M范围内使用手机,步话机,收发讯机会启动,同样录波器也会启动。由此可以看出辐射干扰对保护装置的影响是不容忽视的。
1.3工频干扰
当变电所内发生接地故障时。会在变电所地网中和大地中流过接地故障电流,通过地网的接地电阻,使接地故障后的变电所地网电位高于大地电位,该电位的幅值决定于地网接地电阻及入地电流的大小,按我国有关规程规定其最大值可达每千安故障电流10V。
2.继电保护系统原理分析
电力微机保护系统主要由软件和硬件两个部分组成。软件是微机执行的程序,用以实现对各种输入量的实时采集、运算处理和逻辑判断,控制各硬件电路的有序工作。硬件主要由C P u主机系统、模拟量数据采集系统、开关量输入输出、人机接口、通讯回路和电源回路等组成。电压是衡量电能质量的重要指标。电压过高或过低,超过一定的限制,会给电力系统和国民经济造成严重的损失。例如,会使发电机、变压器等重要设备的有效出力和容量减小;使电动机因电压过低电流过大引起温度升高而烧毁,或因电压过高使得绝缘降低寿命缩短,照明设备损坏等。然而,由于负荷的变化,电压的偏移和波动是经常发生的,为此在电力系统运行调度中必须采取积极的措施维持供电电压在容许范围内,即在额定值附近变动。电力系统的运行电压水平取决于系统无功功率的平衡。无功功率的不足,将引起系统电压的下降,极端情况下可导致某些枢纽变电站母线电压大幅度下降,使电压低于临界电压,而出现电压崩溃现象。
另外,系统无功功率的分布是否合理还直接关系到电力企业自身的经济效益。如果大量的无功功率在电网中流动,不仅要消耗有功功率,占用输电线路和设备的容量,而且会使线路电压降增大、线路损耗增加、供电的经济性降低。总而言之,维持电网正常运行情况下无功功率的平衡与合理分布不仅是改善和提高电压质量的基本条件,同时也是保证电力系统安全、可靠、经济运行的重要措施。我国继电保护技术进入了微机保护的时代。随着计算机技术和通信技术以及各种新方法和新理论在继电保护中的广泛应用,微机保护技术正在向着网络化、综合自动化和智能化的方向发展。
3、继电保护信息管理系统的实现
3.1信息数据源的分布
二次系统所具备的信息来源可大致分为3部分:①由变电站微机保护装置经RTU发送至调度端的实时运行数据;②继电保护管理端(生技部门和继电保护班组)所存放的设备管理资料、各类试验记录和运行制度等;③其他系统中需要了解继电保护数据或可以提供继电保护有关数据和参考资料的数据源接口。
3.2系统方法与功能
数据仓库和方法库:①数据仓库是比传统的关系数据库更高一级的数据组织形式,它不仅支持海量数据的处理,而且对于动态存储、应用程序接口、非结构化数据等方面都具有更强的性能。②方法库是封装了一系列分析处理方法的规则库,也是应用程序软件功能的集中表现,可通过设置各用户权限来限制其对数据仓库的查询和读、写操作,维护数据的完整性,同时也限定了客户的应用范围。软件应用功能:①“三遥”数据的实时分析处理:各类二次信息的查询,和以前定检、定试记录的比较,动作时间和次数的统计,故障、事故等报警事件的指示和响应等。②二次设备试验的记录管理、定试预告、定值单管理、材料管理等。主要由继电保护班组人员填写,其他部门共享查询。③二次设备图形管理系统具备GIs功能,支持图形和数据库相连,直接在图形上查询参数。④二次设备事故、缺陷记录分析,各保护装置运行状况分析。主要是继电保护技术专责完成,其他部门共享查询。⑤设立一次设备参数接口。如电流、电压、功率因素和高压设备试验记录等,配合一次主接线图查询,可作为二次系统的辅助分析数据来源。⑥可使用电子函件和新闻公告板方便各部门间的信息交流。
4.结束语
综上所述,通过数据仓库技术集成各类数据源,使用方法库来支持各个不同等级客户的分别应用,利用网络功能实施数据交换,并且开放MIS的数据接口,基本实现对二次保护数据资源的充分利用。
关键词:现代信息管理技术变电所继电保护系统
随着电力系统的快速发展,继电保护设备的集成化、微机化程度大大提高,电力系统的抗干扰问题越来越受到人们的重视,我们还应当加强对这个问题的深入研究,通过更多的措施提高二次设备的抗干扰能力,从根本上降低干扰对电力系统稳定造成的影响,从而保证电网的安全、经济、稳定、可靠运行。
1.变电所常见干扰分析
随着科技与电网的发展、输电线路电压等级的提高,对电网一次设备和继电保护装置的安全稳定运行提出了更高的要求。继电保护装置发展为集成型和微机型之后,因半导体元件的大量使用,使得二次回路和设备上的电磁干扰问题开始日渐突出。继电保护装置还在采用电磁型元件时,因为元件本身抗干扰能力较强,干扰问题还不够突出。
1.1高频干扰
变电所内对二次回路及二次联接设备产生高频干扰的重要来源主要有:断路器的操作送电、隔离刀闸带电操作空母线(例如旁路母线)等。对于隔离刀闸向空母线充电可以等效为隔离刀闸合闸于不带电的纯电容负荷。当隔离开刀闸动静触点逐渐接近时,两触点间电场强度随之增大,直到发生拉弧现象。一般情况下由于隔离刀闸操作速度较慢,第一次拉弧多数发生在电源侧工频电压最大值附近,当闪络拉弧开始,电流将通过隔离刀闸触点向电容迅速充电。在电容充满电压的同时,Us于u间电压为零,这时开关触点间电源侧的电容充电的回路自然中断。通过零电位点后,由于电源侧Us随着工频电压变化幅值和相位,導致Us与u之间的电压又开始增大,逐渐Us与u倒换极性,当它们之间的电压增大到击穿电压时,开关触点第二次被击穿。同时又对电容快速充电。伴随着触点间隙逐步靠近,隔离刀闸动静触头问击穿电压也逐步降低,每一次闪络拉弧的电压幅值也越来越小。所以当合闸过程继续进行时,所产生的高频干扰严重性迅速降低。
1.2辐射干扰
在手机、步话机的附近会产生强辐射电场和相应的磁场,变化的磁场会在附近的半导体器件回路中将感应高频电压,形成了一个假的信号源,在经过整流后可能将数字回路的逻辑电位偏移甚至造成逻辑混乱,经实验在一些收发讯机,录波器1M范围内使用手机,步话机,收发讯机会启动,同样录波器也会启动。由此可以看出辐射干扰对保护装置的影响是不容忽视的。
1.3工频干扰
当变电所内发生接地故障时。会在变电所地网中和大地中流过接地故障电流,通过地网的接地电阻,使接地故障后的变电所地网电位高于大地电位,该电位的幅值决定于地网接地电阻及入地电流的大小,按我国有关规程规定其最大值可达每千安故障电流10V。
2.继电保护系统原理分析
电力微机保护系统主要由软件和硬件两个部分组成。软件是微机执行的程序,用以实现对各种输入量的实时采集、运算处理和逻辑判断,控制各硬件电路的有序工作。硬件主要由C P u主机系统、模拟量数据采集系统、开关量输入输出、人机接口、通讯回路和电源回路等组成。电压是衡量电能质量的重要指标。电压过高或过低,超过一定的限制,会给电力系统和国民经济造成严重的损失。例如,会使发电机、变压器等重要设备的有效出力和容量减小;使电动机因电压过低电流过大引起温度升高而烧毁,或因电压过高使得绝缘降低寿命缩短,照明设备损坏等。然而,由于负荷的变化,电压的偏移和波动是经常发生的,为此在电力系统运行调度中必须采取积极的措施维持供电电压在容许范围内,即在额定值附近变动。电力系统的运行电压水平取决于系统无功功率的平衡。无功功率的不足,将引起系统电压的下降,极端情况下可导致某些枢纽变电站母线电压大幅度下降,使电压低于临界电压,而出现电压崩溃现象。
另外,系统无功功率的分布是否合理还直接关系到电力企业自身的经济效益。如果大量的无功功率在电网中流动,不仅要消耗有功功率,占用输电线路和设备的容量,而且会使线路电压降增大、线路损耗增加、供电的经济性降低。总而言之,维持电网正常运行情况下无功功率的平衡与合理分布不仅是改善和提高电压质量的基本条件,同时也是保证电力系统安全、可靠、经济运行的重要措施。我国继电保护技术进入了微机保护的时代。随着计算机技术和通信技术以及各种新方法和新理论在继电保护中的广泛应用,微机保护技术正在向着网络化、综合自动化和智能化的方向发展。
3、继电保护信息管理系统的实现
3.1信息数据源的分布
二次系统所具备的信息来源可大致分为3部分:①由变电站微机保护装置经RTU发送至调度端的实时运行数据;②继电保护管理端(生技部门和继电保护班组)所存放的设备管理资料、各类试验记录和运行制度等;③其他系统中需要了解继电保护数据或可以提供继电保护有关数据和参考资料的数据源接口。
3.2系统方法与功能
数据仓库和方法库:①数据仓库是比传统的关系数据库更高一级的数据组织形式,它不仅支持海量数据的处理,而且对于动态存储、应用程序接口、非结构化数据等方面都具有更强的性能。②方法库是封装了一系列分析处理方法的规则库,也是应用程序软件功能的集中表现,可通过设置各用户权限来限制其对数据仓库的查询和读、写操作,维护数据的完整性,同时也限定了客户的应用范围。软件应用功能:①“三遥”数据的实时分析处理:各类二次信息的查询,和以前定检、定试记录的比较,动作时间和次数的统计,故障、事故等报警事件的指示和响应等。②二次设备试验的记录管理、定试预告、定值单管理、材料管理等。主要由继电保护班组人员填写,其他部门共享查询。③二次设备图形管理系统具备GIs功能,支持图形和数据库相连,直接在图形上查询参数。④二次设备事故、缺陷记录分析,各保护装置运行状况分析。主要是继电保护技术专责完成,其他部门共享查询。⑤设立一次设备参数接口。如电流、电压、功率因素和高压设备试验记录等,配合一次主接线图查询,可作为二次系统的辅助分析数据来源。⑥可使用电子函件和新闻公告板方便各部门间的信息交流。
4.结束语
综上所述,通过数据仓库技术集成各类数据源,使用方法库来支持各个不同等级客户的分别应用,利用网络功能实施数据交换,并且开放MIS的数据接口,基本实现对二次保护数据资源的充分利用。