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2.3 运行管理模式与变电站综合自动化
(1) 保护和远动专业管理模式对变电站综合自动化技术发展的影响
由于变电站综合自动化系统源于传统的“四遥”并在微机保护、远动基础上发展起来的,保护和远动分属不同的部门和专业,运行管理是分开的,随着变电站自动化技术的发展,特别是近阶段,在中低压站已经采用保护和测控合一的综合装置, 许多厂家在研制高压和超高压站的装置时,已经考虑将保护、测控、故障录波等功能综合在一个装置内。因此,各自独立运行的管理、思维方式已经不能适应变电站综合自动化技术发展要求,有些供电企业已将两专业合并为综合自动化专业,在技术和管理上实现了保护和监控的统一。
(2) 无人值班的运行管理模式与变电站自动化技术的关系
目前已实现无人值班的变电站,并不都是采用所谓的综合自动化系统。但是应该看到,自动化技术的发展,为无人值班或少人值班变电站提供了更先进的技术支持,使变电站设计更加合理,布局紧凑,运行更加可靠,更利于无人值班的管理,新建的变电站甚至国内第一个750kV变电站都将按无人值班的模式设计。
(3) 保护信息管理系统的出现是变电站当前运行管理的需求
随着微机保护、故障录波器在电网中的普遍使用,在电力系统发生故障时使保护和故障录波器具备了以数据方式向电网调度中心传输故障信息的可能。为了贯彻《国家电力公司电网二次系统“十五”规划》的要求,切实提高电网安全运行的调度系统信息化、智能化水平,在电网发生故障时能为调度提供实时故障信息,有效地快速恢复系统,电机工程学会继电保护运行技术分专委会特制定了《继电保护、安全自动装置和故障录波器信息处理系统》技术规范,已有多个变电站自动化系统生产厂家研制出该类系统并投入电网使用。该系统是专为保护管理部门设计的,当保护和故障录波装置在故障时,由于信息量较大原因而采用单独组网模式。
2.4 继电保护技术的发展
谈到变电站自动化,必须关注继电保护技术的发展,关注保护与监控当前及今后在自动化技术发展中的相互融合关系。
(1) 继电保护技术的发展史
从90年代初至今,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的深入研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。微机保护已成为电力系统保护、监控、通信、调度自动化系统的重要组成部分。
(2) 继电保护的现状
目前,国内继电保护的发展已达到甚至超过国外同行业的水平。在保护硬件构成方面,国内的微机保护经历了8位CPU、16位CPU等几个阶段,当前已发展到利用DSP进行信号处理、32位CPU冗余设计、高精度模数变换、装置内采用网络通信技术、硬件模块化设计等先进水平阶段。在电磁兼容设计方面均有独到之处,具有很高可靠性。
在保护的原理方面,国内微机保护的水平很多方面已领先于国外的同类产品。尤其在高压线路保护方面,经多年研究,微机保护的性能比较完善,可以适应复杂的运行及故障条件。由于通信通道技术的限制,早期的全线速动纵联保护主要由专用闭锁式或允许式纵联方向保护和纵联距离保护构成。随着通信技术的发展,分相式光纤电流纵联差动保护由于原理简单可靠而广泛应用。主设备保护方面,与线路微机保护相比,虽然起步较晚,经过多年的研究已克服了早期的元件微机型保护可靠性不高,灵敏度低,动作速度慢,TA饱和影响较大等缺点。
在110kV及以下电压等级的变电站综合自动化系统中,主变后备保护、线路(馈线)保护、电容器保护等继电保护装置普遍采用保护测控一体化技术,即所谓的四合一装置。每个四合一装置不但可完成继电保护功能,而且还可完成测量、控制、数据通信功能,成为整个电力系统计算机网络上的一个智能设备。
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