试论供电企业的继电保护技术

试论供电企业的继电保护技术

郑雪清

郑雪清（广东电网公司惠州供电局变电部，惠州516000）

摘要：本文论述了供电企业继电保护技术的发展，提出了发展的相关建议，以提高继电保护运行管理水平和电网事故处理效率，为电网安全稳定运行奠定基础。随着电网自动化技术的快速发展，电网自动化系统的功能和性能不断完善，电力运行管理水平进一步提高。但对变电站内各类微机继电保护及安全自动装置、故障录波器、行波测距装置所产生的大量信息却缺乏统一有效的管理。

关键词：继电保护；管理系统；计算机智能化

中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）03-0065-01

1我国微机继电保护的发展历史

微机继电保护可分为三个阶段；第一阶段以单CPU的硬件结构为主，硬件及软件的设计符合我国高压线路保护装置的“四统一”的设计标准;第二阶段为以多个单片机并行工作的硬件结构为主，CPU之间以通讯交换信息，总线不引出插件，利用多CPU的特点做到了后备容错，风险分散，强化了自检和互检功能，使硬件故障可定位到插件。对保护的跳闸出口回路具有完善的抗干扰措施及防止拒动和误动的措施。第三阶段以高性能的16位单片机构成的硬件结构为主，具有总线不出芯片，电路简单及较先进的网络通信结构，抗干扰能力进一步加强，完善了通信功能，为变电站综合自动化系统的实现提供了强有力的环境，使得我国微机保护的硬件结构进一步提高。

2数字信号处理（单片机）技术的应用

随着变送器RTU的问世，现在随着继电保护的计算机化和网络化，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，它可以通过网络获取系统正常运行和故障时的所有信息和数据器，并发出预告信号。采用这种装置比较简单，但不能立即发现接地点，因为只要网络中发生相接地，则在同一电压等级的所有母线负荷上，均将出现零序电压，接有带绝缘监视TA的电力用户都会发出预告信号，即该装置没有选择性。为了查找接地点，需要电气人员进行事故特巡，查明无明显故障点后，再按照预先制定的“拉支路序位图”依次拉支路查找，并随之合上未接地的回路，直到找到接地点为止。

3继电保护管理系统

3.1主站系统结构。主站端包括数据/通信服务器，保护工作站以及web服务器。数据/通信服务器主要负责与子站的通信以及路由的选择，对子站传送来的信息进行加工、处理、分析、显示和存储。保护工作站作为数据服务器的客户端，供值班员和继电保护人员使用。可以通过数据服务器查询各子站保护信息，并可实时显示故障和事件信息。web服务器实现web方式的各子站保护信息发布。

3.2子站系统结构。每个子站配置一台RCS-9798保护信息管理装置，它以光纤网络与主站端及分站端以规约进行通信，以串口（RS232，RS422，RS485）、光纤或网络方式与各个保护装置、故障录波器装置及行波测距装置通信，以串口、光纤或者网络方式与当地监控系统通信。

每个子站可以选择配置保护工程师站，保护工程师站为一台计算机，可以组屏安装，也可放在工作台上。保护工程师站安装有保护监视、管理、故障分析软件。保护管理机通过以太网方式与主站相连，一台保护管理机可以连接多个主站。通过报文和硬接点相结合的对时方式，可以使站内所有装置的时钟精确到毫秒级。

3.3子站系统主要功能。

继电保护信息管理子站系统对装置的定值以及参数可以调阅及修改，可以查阅各装置的历史记录、当前状况。可以通过设置是否允许修改保护定值及区号，远方主站可以通过保护管理装置实行此项功能。

继电保护信息管理子站系统可以对装置信号进行复归，同时可以接收和执行远方主站或者计算机监控系统的信号复归命令。

子站对时功能采用GPS的软对时及接点对时相结合的方式，子站系统通过通信方式对各装置下发对时命令，以校正时钟的年、月、日、时、分、秒。硬接点对时利用GPS的分脉冲或秒脉冲对装置精确对时。这样使得子站的事件统一时标，方便管理。在子站GPS失效的情况下，软件对时可采用主站下发对时命令来完成。

信息的安全管理。子站对信息的删除、修改都设置权限，与拨号以及网络的通信进行安全校核，非授权用户将拒绝使用。每个子站都能够对多个主站发送数据、响应请求。用户可根据自己的需求通过系统配置项选择送往各个调度的数据。

录波波形的分析。录波数据以IEEE标准COMTRADE格式存储，子站波形的分析软件可以同主站共用同一个录波分析软件，具有谐波分析，故障量有效值、峰值、频率、直流分量的计算，故障分量大小相位的显示，波形及向量的显示，阻抗计算及矢量图显示等功能。

4计算机智能化

要提高计算机继电保护智能化的程度，必须使计算机继电保护系统能够检测出其外部线路存在的下列问题：电压互感器TA或TA回路断线；电流互感器TA回路断线；TA或TA回路极性接反。对于目前的馈线微机继电保护系统，通过适当增加外部设备和对软件进行优化完善，对上述问题可以实现其检测和报警功能。

（1）TA或TA回路断线检测报警；对于TA回路断线检测报警，实现起来比较简单，只需在软件中增加判断即可。（2）TA回路断线；目前的继电保护系统无一例外只从TA的二次保护线圈中取得测量电流，无法对TA回路断线做出实时和准确的判断，要实现其对TA回路断线的检测和报警功能，必须使其继电保护系统从TA的二次保护线圈中取得电流的同时，还得从TA的二次测量线圈中取得电流。（3）TA，TA回路极性接反；TA，TA极性接反的检测有两种方法：①功率因数法；②电阻电抗法。可以在馈线微机保护装置的软件中实现，从而增强计算机继电保护的智能化功能。

5结语

随着电网自动化技术的快速发展，电网自动化系统的功能和性能不断完善，电力运行管理水平进一步提高。但对变电站内各类微机继电保护及安全自动装置、故障录波器、行波测距装置所产生的大量信息却缺乏统一有效的管理。

参考文献：

[1]袁刚，范继霞.浅谈微机保护的使用现状[J].中国科技信息，2005.

[2]张承军.配电系统监控保护装置的应用[J].大众科技，2005.

[3]景胜.我国微机保护的现状与发展[J].继电器，2001.