电力系统中的继电保护控制系统分析

电力系统中的继电保护控制系统分析

梁智伟

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摘要:概要系统介绍分析了目前电力系统安全继电保护及其与其他安全类自动运行控制相比的理论基本的构成特点和国内外发展和现状,对我们以后发展的具体应用设计和系统研究也具有着一定积极的技术指导作用。

关键词：电力系统；继电保护；控制系统；分析

前言

继电器是我们生活中常用的一种控制设备，继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到了广泛应用。从另一个角度来说，由于为某一个用途设计使用的电子电路，最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互，所以继电器也起到电子设备和机械设备的接口作用。本文就专门针对继电保护的安全自动保护问题展开讨论。

电力系统安全自动化是电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的安全自动化（AGC已经实现，尚需发展）、电力调度的安全自动化（具有在线潮流监视、故障仿真的综合程序以及SCADA系统实现了配电网的安全自动化，现今最热门的变电站综合安全自动化即建设综自站，实现更好的无人值班。DTS即调度员培训仿真系统为调度员学习提供了方便）、配电安全自动化（DAS已经实现，尚待发展）。

1电力系统中继受电区保护系统与电力安全系统自动切换控制系统概述

系统产品和电气组件间的实时自动和安全自动保护,网络信息传输的智能化自动控制传输,系统内部生产调度的实时自动监控调度,以及生产企业系统的智能安全的自动化技术经济过程管理监控等。电力系统安全自动化工作的一项主要研究目标即是怎样保证所供电网的有功电能质量变化(频率和电压)规律,保证用电系统安全运行管理的可靠安全与可靠,提高电力经济效益水平和电能管理综合效能。

主要业务工作领域:按照保障安全高效电能生产供应中的电网实际运行生产保障任务过程和实际电量合理分配等生产调度过程,电力系统企业生产综合安全管理生产指挥自动化技术工作体系包括构建了电网企业综合指挥调度流程及调度安全调度运行控制自动化、火力发电厂综合运行综合安全指挥管理协调自动化、水力发电站运行生产保障综合安全协调和安全生产控制协同自动化、电力系统信息安全自动通信及传输和保护处理系统、电力系统应急反事故处置自动装置、供电安全调度和系统设备运行与安全生产控制过程自动化、电力工业设备监控管理及其维护与系统运行等环节的生产设备用电安全和调度与自动化过程管理自动化等这7个重要专业方面,由区域各级电厂总控调度中心网等共构成的一个层级最高中间控制两个层次。而又在这中间的每个控制的层次结构中,电厂、变电站、配电系统网络等子系统又就各自单独构成起了一个多级复杂的综合控制。

2电网调度安全自动化

现代的电网安全自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统，包括实时信息收集和显示系统，以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端，位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。

3小型水力发电站及其综合控制系统安全自动化

需要大坝实施电力安全与自动化保护的重要项目应包括水电站大坝现场监护、水库安全调度运行和电站稳定运行管理3个基本方面。

(1)水电站大坝计算机安全自动保护监控应用系统:包括监控数据在线采集、计算及分析、越高限流报警功能和计算机提供在线维护监控方案等。

(2)大型水库水文信息传输的全程自动分析监控处理系统:包括实时雨量计算和动态水文信息传输的信息自动实时收集、水库防洪调度实施计划草案的组织制订,以及汛期拦洪水位和下游蓄洪库容控制技术方案参数的科学选择等。

(3)厂内运行计算机及自动安全监控分析系统:包括对全厂机电和运行用电设备故障的计算机安全在线监测、发电机组启动的远程自动分析控制、优化电网运行状态和机组经济负荷优化分配、稳定电网监视管理和远程控制等。

4电力系统反事故自动装置

反触电事故应急自动监测装置主要的主要功能之一是用来防止因电力系统引发的各类事故可能危及用电系统正常和重要电气设备完好的持续运行。在现代电力系统设备中普遍装设起来的反事故自动装置大致有这2种最基本的类型。

(1)继电力保护隔离装置:其保护最大的功能特点则是它可以永久防止各种电器系统故障等各种因素对某些主要常用电气设备的引起性的和永久地损坏,常用其来远继或保护各种主线路、母线、发电机、变压器、电动辅助机组母线等其他常用电气设备。按照对电路系统产生瞬时过电压进行保护电压及其控制作用方式选择的基本工作原理,继时电位保护控制装置可又细分为瞬时过压电流及短路保护、方向电压短路保护、差动过电压短路保护、距离过电压短路保护系统和瞬时高频电压短路保护控制系统装置等类型。

(2)电力系统运行安全保护控制装置:用以严密保证各种电力系统运行的可靠安全高效运行,防止或出现电网系统电压振荡、失步或解列、全网性频率系统崩溃和电压网络崩溃等灾害性事故。

系统的自保护安全系统自保护安全控制保护装置通常可以严格按实际工作功能类型而分为了下面这4种的结构形式:1)它是指属于手动控制的备用电源输入设备电压上的无功的自动补偿再重新投入,如备用电源上无功的自动补偿再重复投入、输电线路上的无功补偿自动补偿再重合投入开闸器上等:2)这是指属于微机自动保护控制范围的系统受保护送电端功率补偿的无缺损额,

结语

电力系统继电保护与安全自动控制主要包括电力系统的安全自动化、电网调度的安全自动化、火力发电厂安全自动化、水力发电站综合安全自动化、电力系统反事故自动装置和供电系统安全自动化。其中火电厂中包括厂内机、炉、电运行设备的安全检测，计算机实时控制，有功负荷的经济分配和自动增减，稳定监视和控制等。而电力系统反事故自动装置则重点介绍了继电保护装置和系统安全保护装置等部分。

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