毛彥龍

摘 要：變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行有重大的作用。新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于變電站，對(duì)變電站的穩(wěn)定運(yùn)行起重要作用，文章主要講解了常規(guī)的變電站保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題，以及變電站新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成、特點(diǎn)、功能、優(yōu)勢(shì)、原理等。

關(guān)鍵詞：變電站；保護(hù)與監(jiān)控；自動(dòng)化

變電站是電力系統(tǒng)中必不可少的組成部分，擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換、分配、控制和管理的重要任務(wù)，對(duì)電網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行起著舉足輕重的作用[1]。對(duì)變電站保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，保障變電站的穩(wěn)定運(yùn)行，為用戶提供穩(wěn)定持續(xù)的電能服務(wù)至關(guān)重要。

1 變電站常規(guī)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)

常規(guī)的變電站保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)功能獨(dú)立。這種系統(tǒng)存在幾點(diǎn)問(wèn)題：保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)功能獨(dú)立，各部分單獨(dú)進(jìn)行，不能進(jìn)行信息共享，導(dǎo)致部分電能信息重復(fù)收集；各部收集信息裝置重復(fù)配置，造成大量的資源浪費(fèi)；大量使用二次電纜，成本高還會(huì)造成信息干擾；需要二次接線，程序復(fù)雜，增加工作人員的工作量。

2 變電站新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)組成部分

2.1.1 數(shù)據(jù)收集。新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)行資源共享，將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、共享，包括CT、PT保護(hù)與測(cè)量信息，電能開(kāi)關(guān)量信息等，并將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換與保護(hù)。

2.1.2 數(shù)據(jù)集中。新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)同時(shí)向各部發(fā)送數(shù)據(jù)采集指令，收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行同步處理，保障了信息收集、上傳、利用的同步性。

2.1.3 集中保護(hù)與監(jiān)控。新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)需要增加服務(wù)器的數(shù)量，優(yōu)化系統(tǒng)配置，集中保護(hù)與監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)多部位的保護(hù)與監(jiān)控等功能，是新型保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)的重要突破。

2.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

2.2.1 本地保護(hù)設(shè)置。本地保護(hù)部分采用分散式結(jié)構(gòu)，在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行安裝，降低了控制電纜的成本。該裝置集保護(hù)、監(jiān)控功能于一體，既可保護(hù)設(shè)備、數(shù)據(jù)等本地信息資源，還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)LPU運(yùn)行的信息交換與管理進(jìn)行監(jiān)控。

2.2.2 集中保護(hù)與監(jiān)控設(shè)置。集中保護(hù)與監(jiān)控設(shè)置將各設(shè)備集中組裝在主控制室內(nèi)，將其中比較重要的保護(hù)與監(jiān)控設(shè)備放在環(huán)境良好、受感染性小、可靠性高的地方，對(duì)裝置進(jìn)行集中保護(hù)，對(duì)收集到的信息資源進(jìn)行統(tǒng)一處理、全面監(jiān)控。

2.2.3 信息集成。新型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集單元安裝分散，收集各部位的電能轉(zhuǎn)換等信息，然后將這些信息進(jìn)行集中，再根據(jù)需要上傳，這樣既避免了對(duì)信息的重復(fù)收集，減少工作量，還減少了采集裝置重置造成的資源浪費(fèi)，真正完成信息的集成、共享。

2.2.4 系統(tǒng)硬件、功能集成。新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)需要設(shè)置多臺(tái)計(jì)算機(jī)，打破了系統(tǒng)各部位的間隔，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)硬件與功能的集成。首先，一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以具有一個(gè)電力元件的信息收集、保護(hù)、監(jiān)控等功能，多臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以應(yīng)用于多個(gè)電力元件；其次，所有電力元件的某一功能，如所有電力元件的信息收集可以集中在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中，不同計(jì)算機(jī)進(jìn)行不同功能的集中運(yùn)行；最后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以進(jìn)行所有電力元件所有功能的集成運(yùn)作。系統(tǒng)硬件與功能進(jìn)行集成，優(yōu)化硬件配置，提高系統(tǒng)裝置利用率，減少二次接線，降低了所需成本。

2.3 系統(tǒng)功能

2.3.1 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集及處理功能。數(shù)據(jù)收集單元分散安裝，可及時(shí)對(duì)電能轉(zhuǎn)換等信息進(jìn)行收集及處理，然后可以將經(jīng)過(guò)處理的信息上傳。

2.3.2 監(jiān)控功能。對(duì)電壓、電流等進(jìn)行測(cè)量，對(duì)電容器投切、電壓控制等裝置進(jìn)行安全控制。

2.3.3 保護(hù)功能。對(duì)收集到的各種數(shù)據(jù)信息的保護(hù)，裝置設(shè)備的保護(hù)，電流、電壓保護(hù)等。

2.3.4 故障記錄功能。新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可以準(zhǔn)確記錄下當(dāng)時(shí)的開(kāi)關(guān)量、流動(dòng)量等，為維修人員進(jìn)行調(diào)控提供參考數(shù)據(jù)。

2.3.5 其他功能。系統(tǒng)管理、信息查詢、繪圖等功能。

2.4 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

2.4.1 節(jié)約成本，提高收益。新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用PCI-E技術(shù)，減少了二次接線，降低了電纜的使用量，避免了CT、PT配置的重疊。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究發(fā)展，新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)可以應(yīng)用很少的服務(wù)器對(duì)整個(gè)變電站實(shí)現(xiàn)測(cè)量、保護(hù)、監(jiān)控等功能，提高了計(jì)算機(jī)的使用率，節(jié)約了硬件成本，提高了經(jīng)濟(jì)收益。

2.4.2 可靠性較高。CT、PT、交換機(jī)等設(shè)備使用的逐漸減少，簡(jiǎn)化了二次接線，減少了工作人員測(cè)試、維護(hù)等工作的工作量。綜合監(jiān)控與保護(hù)系統(tǒng)具有獨(dú)立的監(jiān)控、保護(hù)功能，當(dāng)某一部位出現(xiàn)故障時(shí)，可以保障二次系統(tǒng)的正常運(yùn)行，另外，可以根據(jù)日常所需，將比較重要、使用頻繁的功能進(jìn)行重疊設(shè)置，一個(gè)出現(xiàn)故障還有備用的保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。優(yōu)化的系統(tǒng)程序以及重要功能的重疊配置，保障了新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)具有較高的可靠性。

2.4.3 自動(dòng)化程度高。新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集、處理、繪圖等功能，節(jié)約了人力、物力成本，滿足了變電站的基本需求，而且保證系統(tǒng)運(yùn)行可靠、迅捷，對(duì)于促進(jìn)變電站系統(tǒng)的現(xiàn)代化管理有重要的意義。

2.5 系統(tǒng)應(yīng)用原理

2.5.1 站域后備保護(hù)原理——相電氣量?；谙嚯姎饬康谋Ｗo(hù)原理運(yùn)作包含：保護(hù)電流、電壓元件，保障電能的轉(zhuǎn)換；設(shè)置失靈保護(hù)設(shè)備，當(dāng)某一部位出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)斷電避免引起火災(zāi)等隱患；電壓器、通電線路之間進(jìn)行配合測(cè)試，選出最合適的合作運(yùn)行時(shí)間，減少操作延時(shí)，保證出現(xiàn)故障時(shí)能最短時(shí)間內(nèi)切斷操作；定期檢查記錄故障設(shè)備，隨時(shí)記錄并解決運(yùn)行故障，減少斷電時(shí)間。該原理運(yùn)作所遵循的原則為：重要部位雙重保護(hù)，保證所有部位都有保護(hù)設(shè)備；變電站內(nèi)一定間隔設(shè)置切斷裝置，保障出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)、有選擇的切斷運(yùn)行。

2.5.2 站域后備保護(hù)原理——序分量?；谛蚍至康谋Ｗo(hù)原理系統(tǒng)主要對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行定位與記錄，并分為對(duì)稱故障和不對(duì)稱故障兩種，其中不對(duì)稱故障采用基于負(fù)序分量的定位、記錄方法，對(duì)稱故障采用基于正序分量的定位、記錄方法，這兩種方法可以選擇，但都要保障使用設(shè)備的靈敏性，要能夠做到迅速、及時(shí)、準(zhǔn)確的切斷故障。

3 結(jié)束語(yǔ)

文章具體介紹了變電站新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成、特點(diǎn)、功能、優(yōu)勢(shì)以及應(yīng)用原理等，讓我們對(duì)變電站應(yīng)用的新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)有個(gè)全面的了解。但是我們要確信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型系統(tǒng)在節(jié)約變電站運(yùn)行、維護(hù)成本，優(yōu)化系統(tǒng)程序，自動(dòng)化程度高等方面必將有更大的突破。變電站的數(shù)字化應(yīng)用管理必將更成熟、更全面。

參考文獻(xiàn)

[1]王媛.變電站新型綜合保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D].華北電力大學(xué)，2013.