微机综合保护装置在电力系统的应用

继电保护装置是供电系统的重要组分，保护继电器发展历程包括电磁型，晶体管型，微机型综合保护装置等阶段，微机型综合保护装置是计算机技术与集成电路技术在供电系统中广泛应用的体现。电力系统跨地区，超高压电网迅速发展，对继电器保护的可靠性、稳定性等技术性能提出了更高的要求，综合装置的使用，为供电系统提高技术装备水平，提供了有利条件。

1微机综合保护装置

1.1微机综保装置简介

传统继电器保护装置存在许多不足，保护配置多，使用继电器数量多，检修维护不便。保护定值稳定性不高、误差大，装置动作易受到振动等外界干扰，无记忆功能，对系统异常与事故进行技术分析难度较大。微机综合保护系统是计算机技术在电力系统中的应用，具有整定值设定方便的优点，可测量记录实时运行参数，发出各种保护动作的文字信息，微机保护仅需采用集线路上的电流数据，大大减少了界限，就地控制出口可仅通过一组继电器动作，微机保护在强电流攻击时，设备可建立自保。具有CPU数据处理快，各元器件寿命长的优点。可形成网络，将保护器检测数据与系统运行状态传输到上位机内，供管理人员随时观察系统的运行情况，减少停电时间，合理调整系统的运行方式，提高系统的可靠性[1]。微机保护技术具有多种特殊功能，目前微机综合保护以其*的功能在电力系统中得到了广泛的应用。

1.2微型综保装置的优点

与传统的继电器保护装置相比，微机型综合保护装置优点体现在具备较完善的软件设计，具有自检异常报警功能，内部部件多采用软件连接技术，具有*的综合分析与判断能力，可实现防止误动作及自动纠错等目的。功能强大，反应迅速，动作快捷，能方便的完成主设备所需的配置保护功能，防止电气设备频繁异常启动，可引入自动控制保护理论，建立相应的数学模型，实现传统继电器不具备的保护功能。人机界面友好，信息量大。键盘操作灵活，可完成对不同电气元件保护功能的配置要求。具有事件顺序记忆保存功能，设备运行的状态通过计算机长期保存，通过软件可方便的实现各种功能性管理报表。便于数据通讯与信息共享，具有丰富的数据报告能力，满足综合自动化及实现网络化管理的需求。综合装置硬件是智能控制器，装置体积小，接线配线清晰方便，易于安装维护，开关柜面布置简单，可提高工作质量。

2微机型综保装置的功能

综保系统具有设计采集处理、统计计算、画面显示、报警处理等多项功能，通过间隔单元实时采集现场各种模拟量、脉冲量等，对所采用的输入量进行数字滤波、工程转换、电度计算等加工，产生出可供应用的电流、有功功率、电度等各种实时数据。采集每条35v线路的电流、无功功率、有功电度、母线电压等各种模拟量，及刀开关、弹簧储能等各种状态量，采集直流系统绝缘监察、电压互感器系统监察等数据，采集母线开关的运行状态量。对实时数据进行统计、计算，产生用户所需的电压合格率、电流、功率因数、大值及时间、数字输入状态量逻辑运算值等。通过计算机屏幕显示各种信息画面，主要包括变位信息、复归信息、各测量值的实时数据、计算机监控系统的状态信息等，显示画面可由用户在线修改、生成与删除。系统提供电气主接线图、保护设备配置图、光字牌图、负荷曲线图，实时报表的信息可任意定义、存盘。具有对各种历史数据的记忆功能，主要包括状态变化记录、遥感越限记录、事件顺序记录等。运行人员可利用键盘对开关允许后台操作的设备进行操作，系统应提供强大的控制反校功能，确保操作的合法性、安全性。用户可按自己的意愿分类，将报警归纳于不同的报警窗口中，采用推出画面，条纹闪烁进行报警。提供多媒体语言报警，应具有丰富的报警记录，记录保护动作的特征数，可按设备、类别等关键字在历史数据库中快速查询报警事件。系统具有完善的维护功能，允许工程师在线对系统进行诊断、维护。系统工程师可用交互方式在线对数据库的各个数据进行修改，自动控制功能的启动停止，对应用功能运行状态的监控，可对计算机监控系统各设备进行状态检查，发出报警信号。采用分级权限管理，在给定权限中可方便的查询与打印保护定值。可显示存在于历史数据库中任意模拟量、母线电压任意时间的历史波形图，可召唤打印各种历史数据、电度计量报表、事故报告统计、主接线图、定时打印班报表、年报表[3]。系统具有各种隔离，抗干扰措施，适用于较大的温度范围，方便与间隔层设备连接，具有完善的远程通信功能。实现对全部的一次设备进行监视、记录与报警功能，与远方控制中心达到信息共享。各间隔层单元保留应急手动操作合闸手段，功能上不依赖于站控计算机，系统的可靠性强。

3微型综保装置的设计

设计保护的配置方案时，充分注意到新的《继电保护装置技术规程》中提到的要求，考虑中低压电网中保护应用的实际情况，确定采用的保护配置方案。要求变压器保护装置的可靠工作，采用简单的主后备保护一体化保护装置是较好的配置方式。微机保护装置由主机单元与独立的人机界面组成。HMI是独立的单元，可安装在开关柜低压室门板上，HMI可实现就地整定保护值，读取事件与测量值。微机保护装置的控制功能强大，能轻松实现复杂的减载方案。微机保护装置配置了功能强大的故障录波功能，大可记录8个交流量输入通道，交流量输入采样频率为1.2kHz，录波时间由故障前与故障后时间组成，故障录波可由保护启动事件。故障录波文件可由HMI前面板接口读取到电脑中，自动转换为标准的COMTRADE格式，故障录波文件储存在非失忆记忆芯片中。保护的硬件包括CPU插件、出口插件、通信板卡及面板等功能插件完成，硬件平台采用*芯片，主芯片为MOTORLA的32级单片机，多层印制板设计，提高了数据采集的分辨率，具有足够的输入与输出接口，建议通信板可选为FDkBUS接口、以太网接口，采用浮地方式同机壳不相连等。结构插件采用密封嵌入式结构，以内部插件的方式，满足集中组屏的要求。通信网构成芯片具备抗*力，可以避免温、湿度等环境的干扰。通讯介质选择屏蔽电缆，变压器保护装置的电气各类设计符合标准。以调度监控机系统的数据源为中心的继电保护信息管理系统，使用库支持各不同等级客户的分别，开放MIS的数据接口，可实现各部门的信息交流、实验的管理与事故、运行状态的分析，系统具有开放性与*性。变配电站计算机监控系统由采集控制模块、开关量采集模块、模拟采集模块、现场管理机等组成。中央管理机是系统的集中管理中心，用于变配电系统的实时状态显示、历史记录、故障报警、报表打印等信息数据源的分析，其他系统中需链接继电器数据或可提供有关数据的数据源接口。通过数据仓库技术集成各类数据源，利用网络功能实施数据库交换，基本实现对二次保护数据源的充分利用，是应用程序软件功能的集中表现，可设置各用户权限限制其对数据仓库的查询与操作，限定客户的应用范围。