微機保護與變電站綜合自動化監控系統的結構組成和功能

摘 要:在電力系統中，繼電保護是提高供電系統安全、可靠運行的重要電力裝置，但隨著科學技術水平的不斷發展與提高，供電企業電力系統的建設也有了更高的要求，逐漸朝著變電站綜合自動化監控系統發展，而微機保護則是變電站綜合自動監控系統的重要組成部分。本文將主要介紹微機保護與變電站綜合自動化監控系統的結構組成及功能。

關鍵詞:微機保護 變電站綜合自動化 監控系統 結構組成 功能

中圖分類號:TP393.04文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(a)-0070-01在電力系統中，繼電保護是保證供電系統安全、可靠運行的重要裝置，起著非常重要的作用。但是，隨著科學技術水平的不斷提高，電力系統也逐漸朝著自動化的方向發展，變電站綜合自動化監控系統則是其發展的結果。而在傳統電力系統的變電站向綜合自動化監控系統發展的過程中，微機保護也如同傳統電力系統中繼電保護一樣在變電站綜合自動化監控系統中保證系統的安全、可靠運行，起著非常重要的作用。由此可見，微機保護是變電站綜合自動化監控系統的重要組成部分，與繼電保護兩者相互配合，在電力系統中發揮著重要的作用。微機保護與變電站綜合自動化監控系統讓控制室與變電站之間僅需幾根信號線即可完成遙測、遙信、遙控和交流量、脈沖量的采集。下面我們將對微機保護與變電站綜合自動化監控系統的結構組成與功能進行分析。

1 變電站綜合自動化系統的結構及類型概述

變電站綜合自動化系統的機構主要是由數據集中采集控制、通信控制管理、變電站主計算機系統、繼電保護、直流電源系統五部分組成。其中通信控制系統是連接變電站內部各設備之間、變電站及調度控制中心的橋梁，它主要是使它們進行數據的交換。變電站主計算機系統的主要功能是對整個變電站綜合自動化系統進行協調、管理和控制，從而向工作人員提供變電站運行的各種數據、接線圖以及表格等，主要是能夠讓工作人員對斷路器的分、合操作進行遠方控制，以及為工作人員提供監控和干預手段。另外，變電站綜合自動化系統從形式上分類的話可以分為集中式、分布集中式、集中與分散結合式以及分散式四種類型。集中式是指繼電保護裝置與遠動裝置都安裝在變電站的中央控制室內。分布集中式是指將變電站分為三層，即站控層、單元層、設備層。集中與分散結合式是指以每個電網元件為對象，將測量、保護、控制設計在同一機箱中。分散式是指在每一個開關柜上或其他設備上就地安裝微機保護單元和單回路的數據采集或監控模塊，即開關和其他設備與單回路的數據采集或監控單元以及微機保護單元在同一個機柜中。

2 變電站綜合自動化系統的硬件及其功能

微機保護與變電站綜合自動監控系統的硬件組成主要包括監控保護單元層、通訊管理機和上位機系統。現將以某供電公司為例，對每個組成部分進行分析，并簡要闡述其功能。

2.1 監控保護單元層

監控保護單元層主要是由監控單元與開關柜保護單元層合二為一所組成的，其中35kv線路保護、主變壓器保護及發電機保護裝置都是采用的集中組屏。主要功能是完成遙測、遙信、交流量、脈沖量的采集和實施遙控、遙調的任務。在監控保護單元層中主要有繼電保護裝置、變壓器系統保護、線路保護以及母線保護。

(1)繼電保護裝置:其主要具有保護、測控功能，計量與保護都采用不同的CT準確等級，而且保護功能不依賴于監控系統。繼電保護裝置中所有的斷路器都設有就地或是遠方操作，而且對于其中使用的功能可以采用相互鎖閉。

(2)變壓器系統保護、線路保護:供電系統的保護針對保護的對象不同，完成的保護工程也就有所不同。例如線路的距離保護、零序保護、速斷、方向過流、母線充電保護以及變壓器的差動、速斷、復壓過流、過載等保護。該系統中，通常還采用站用電和聯絡線路備用自投，該保護系統可以在檢測到一進線失電且無外部閉鎖的情況時投入另一進行，從而確保了無故障的設備繼續正常的運行使用。

(3)母線保護:主要采用的是微機線路眾聯差動保護裝置，以快速保護短距離輸電線路，主要包括復式比率制動差動、方向過流保護、單相接地保護以及后加速等保護。在該系統中還配置一套微機型PT自動切換裝置，它們主要是實現雙母線或單母線分段主接線方式下的PT切換。

2.2 通訊管理機

通訊管理機是該系統中確保各設備通訊正常進行的樞紐。該系統內通常采用的有以太網方式和RS485通訊方式，能夠支持單主或多主系統，而且通信協議可以根據系統的需要進行設定。該通訊方式具有很好的靈活性。通訊管理機主要的功能就是保護和轉換各種智能設備的通訊規約和與上級調度的通訊。

2.3 上位機系統

上位機采用的是冗余配置，可以實現無擾切換。上位機的主要功能是接收通訊管理及收集到的所有現場信息，同時需要接收現場保護單元發送的信息，然后進行綜合的處理、分析、統計、顯示、打印以及事件記錄報警等。總之，上位機主要是實現站內計算機的監控。

3 變電站綜合自動化系統內的軟件及其功能

該系統中主要是利用SQLServer數據庫、Office文檔報表、OLE自動鏈接以及ActivateX活動控件等開放、分布、分散、分層的網絡結構，以便工作人員對各變電站、發電廠的實時運行情況進行監測，也可以查詢歷史數據、歷史事件或是歷史事故參數等，還可以在線修改有關的一些參數。該系統內所有軟件主要包括五個模塊，分別是數據庫初始化模塊、系統集成模塊、數據采集模塊、調度工作臺模塊以及系統維護模塊。下面我們將對每一個模塊的功能進行簡單論述。

(1)數據庫初始化模塊:數據庫初始化模塊的主要功能是對工程數據庫進行初始化并設置，也可以對工程數據庫進行定義。

(2)系統集成模塊:系統集成模塊的主要功能是進行監控畫面的編輯以及報表的編輯。

(3)數據采集模塊:數據采集模塊的主要功能是實現串行通訊、規約解釋、數據預處理以及通道信息的監控等。

(4)調度工作臺模塊:調度工作臺模塊的主要功能是進行系統的監控、通信監控、數據監控、以及歷史事件、歷史數據、PDR數據、實時庫的瀏覽和文件的打印等。

(5)系統維護模塊:系統維護模塊的主要功能是對工程數據的維護、歷史數據的維護以及AVI動畫的制作等。

4 結語

微機保護及變電站綜合自動化監控系統功能強大、用戶界面又好，而且系統具有很好的靈活性、開放性、可維護性以及可擴展性。隨著電力系統綜合自動化的發展，微機保護及變電站綜合自動化監控系統在電力系統中一定會得到更為廣泛的應用。

參考文獻

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