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微機綜合保護裝置在電力系統的應用
繼電保護裝置是供電系統的重要組分，保護繼電器發展歷程包括電磁型，晶體管型，微機型綜合保護裝置等階段，微機型綜合保護裝置是計算機技術與集成電路技術在供電系統中廣泛應用的體現。電力系統跨地區，超高壓電網迅速發展，對繼電器保護的可靠性、穩定性等技術性能提出了更高的要求，綜合裝置的使用，為供電系統提高技術裝備水平，提供了有利條件。
1微機綜合保護裝置
1.1微機綜保裝置簡介
傳統繼電器保護裝置存在許多不足，保護配置多，使用繼電器數量多，檢修維護不便。保護定值穩定性不高、誤差大，裝置動作易受到振動等外界干擾，無記憶功能，對系統異常與事故進行技術分析難度較大。微機綜合保護系統是計算機技術在電力系統中的應用，具有整定值設定方便的優點，可測量記錄實時運行參數，發出各種保護動作的文字信息，微機保護僅需采用集線路上的電流數據，大大減少了界限，就地控制出口可僅通過一組繼電器動作，微機保護在強電流攻擊時，設備可建立自保。具有CPU數據處理快，各元器件壽命長的優點?？尚纬删W絡，將保護器檢測數據與系統運行狀態傳輸到上位機內，供管理人員隨時觀察系統的運行情況，減少停電時間，合理調整系統的運行方式，提高系統的可靠性[1]。微機保護技術具有多種特殊功能，目前微機綜合保護以其*的功能在電力系統中得到了廣泛的應用。
1.2微型綜保裝置的優點
與傳統的繼電器保護裝置相比，微機型綜合保護裝置優點體現在具備較完善的軟件設計，具有自檢異常報警功能，內部部件多采用軟件連接技術，具有*的綜合分析與判斷能力，可實現防止誤動作及自動糾錯等目的。功能強大，反應迅速，動作快捷，能方便的完成主設備所需的配置保護功能，防止電氣設備頻繁異常啟動，可引入自動控制保護理論，建立相應的數學模型，實現傳統繼電器不具備的保護功能。人機界面友好，信息量大。鍵盤操作靈活，可完成對不同電氣元件保護功能的配置要求。具有事件順序記憶保存功能，設備運行的狀態通過計算機長期保存，通過軟件可方便的實現各種功能性管理報表。便于數據通訊與信息共享，具有豐富的數據報告能力，滿足綜合自動化及實現網絡化管理的需求。綜合裝置硬件是智能控制器，裝置體積小，接線配線清晰方便，易于安裝維護，開關柜面布置簡單，可提高工作質量。
2微機型綜保裝置的功能
綜保系統具有設計采集處理、統計計算、畫面顯示、報警處理等多項功能，通過間隔單元實時采集現場各種模擬量、脈沖量等，對所采用的輸入量進行數字濾波、工程轉換、電度計算等加工，產生出可供應用的電流、有功功率、電度等各種實時數據。采集每條35v線路的電流、無功功率、有功電度、母線電壓等各種模擬量，及刀開關、彈簧儲能等各種狀態量，采集直流系統絕緣監察、電壓互感器系統監察等數據，采集母線開關的運行狀態量。對實時數據進行統計、計算，產生用戶所需的電壓合格率、電流、功率因數、大值及時間、數字輸入狀態量邏輯運算值等。通過計算機屏幕顯示各種信息畫面，主要包括變位信息、復歸信息、各測量值的實時數據、計算機監控系統的狀態信息等，顯示畫面可由用戶在線修改、生成與刪除。系統提供電氣主接線圖、保護設備配置圖、光字牌圖、負荷曲線圖，實時報表的信息可任意定義、存盤。具有對各種歷史數據的記憶功能，主要包括狀態變化記錄、遙感越限記錄、事件順序記錄等。運行人員可利用鍵盤對開關允許后臺操作的設備進行操作，系統應提供強大的控制反校功能，確保操作的合法性、安全性。用戶可按自己的意愿分類，將報警歸納于不同的報警窗口中，采用推出畫面，條紋閃爍進行報警。提供多媒體語言報警，應具有豐富的報警記錄，記錄保護動作的特征數，可按設備、類別等關鍵字在歷史數據庫中快速查詢報警事件。系統具有完善的維護功能，允許工程師在線對系統進行診斷、維護。系統工程師可用交互方式在線對數據庫的各個數據進行修改，自動控制功能的啟動停止，對應用功能運行狀態的監控，可對計算機監控系統各設備進行狀態檢查，發出報警信號。采用分級權限管理，在給定權限中可方便的查詢與打印保護定值?？娠@示存在于歷史數據庫中任意模擬量、母線電壓任意時間的歷史波形圖，可召喚打印各種歷史數據、電度計量報表、事故報告統計、主接線圖、定時打印班報表、年報表[3]。系統具有各種隔離，抗干擾措施，適用于較大的溫度范圍，方便與間隔層設備連接，具有完善的遠程通信功能。實現對全部的一次設備進行監視、記錄與報警功能，與遠方控制中心達到信息共享。各間隔層單元保留應急手動操作合閘手段，功能上不依賴于站控計算機，系統的可靠性強。
3微型綜保裝置的設計
設計保護的配置方案時，充分注意到新的《繼電保護裝置技術規程》中提到的要求，考慮中低壓電網中保護應用的實際情況，確定采用的保護配置方案。要求變壓器保護裝置的可靠工作，采用簡單的主后備保護一體化保護裝置是較好的配置方式。微機保護裝置由主機單元與獨立的人機界面組成。HMI是獨立的單元，可安裝在開關柜低壓室門板上，HMI可實現就地整定保護值，讀取事件與測量值。微機保護裝置的控制功能強大，能輕松實現復雜的減載方案。微機保護裝置配置了功能強大的故障錄波功能，大可記錄8個交流量輸入通道，交流量輸入采樣頻率為1.2kHz，錄波時間由故障前與故障后時間組成，故障錄波可由保護啟動事件。故障錄波文件可由HMI前面板接口讀取到電腦中，自動轉換為標準的COMTRADE格式，故障錄波文件儲存在非失憶記憶芯片中。保護的硬件包括CPU插件、出口插件、通信板卡及面板等功能插件完成，硬件平臺采用*芯片，主芯片為MOTORLA的32級單片機，多層印制板設計，提高了數據采集的分辨率，具有足夠的輸入與輸出接口，建議通信板可選為FDkBUS接口、以太網接口，采用浮地方式同機殼不相連等。結構插件采用密封嵌入式結構，以內部插件的方式，滿足集中組屏的要求。通信網構成芯片具備抗*力，可以避免溫、濕度等環境的干擾。通訊介質選擇屏蔽電纜，變壓器保護裝置的電氣各類設計符合標準。以調度監控機系統的數據源為中心的繼電保護信息管理系統，使用庫支持各不同等級客戶的分別，開放MIS的數據接口，可實現各部門的信息交流、實驗的管理與事故、運行狀態的分析，系統具有開放性與*性。變配電站計算機監控系統由采集控制模塊、開關量采集模塊、模擬采集模塊、現場管理機等組成。中央管理機是系統的集中管理中心，用于變配電系統的實時狀態顯示、歷史記錄、故障報警、報表打印等信息數據源的分析，其他系統中需鏈接繼電器數據或可提供有關數據的數據源接口。通過數據倉庫技術集成各類數據源，利用網絡功能實施數據庫交換，基本實現對二次保護數據源的充分利用，是應用程序軟件功能的集中表現，可設置各用戶權限限制其對數據倉庫的查詢與操作，限定客戶的應用范圍。