浅谈计算机继电保护的智能化

摘要：随着计算机技术发展很快，计算机的应用已广泛而深入地影响着科学技术、生产和生活的各个领域。它给各部门的面貌带来了巨大的变化，水电站继电保护技术也不例外。在继电保护技术领域，计算机除了用作故障分析和保护动作性能分析外，还用于计算机构成继电保护装置。

关键词：计算机继电保护智能化

电力系统继电保护的智能化发展，决定于两个方面：电力系统的发展和实现继电保护功能的技术手段智能化的发展。计算机继电保护的智能化，就是随着近代大电力系统的发展，和数字计算机技术的发展而发展起来的。

一、计算机继电保护的概述

计算机继电保护是智能化电网建设的重要组成部分。计算机继电保护信息从功能与作用上可分为3大类，即：(1)继电保护运行信息，(2)继电保护事故记忆信息，(3)继电保护管理信息。

计算机继电保护一般包括数据采集系统、计算机系统和开关量输入／输出系统，如图10-1所示。

图10-1中计算机是保护的中心，它担负着计算电力系统的有关电量和判定系统是否发生故障，然后决定是否发出跳闸命令及是否发出信号命令的重要任务。此外，计算机还要输入有关计算和操作程序，并输出一些信息供运行人员分析事故。

电力系统的电量都是模拟量，而数字继电保护的实现则是基于由微型计算机对数字量进行计算和判断。数据采集系统担负着将模拟量准确地转换为数字量的任务。数据采集系统主要包括电量变换、模拟低通滤波、采样保持、多路转换以及模数转换等功能块。

其中计算机继电保护运行信息所要求的实时性最强，这些继电保护运行设备发出的信息需要尽快得到运行值班人员及调度值班人员识别，并作为电网事故处理的重要依据。继电保护事故记忆信息在发生复杂电网事故特别在出观继电保护异常动作后，需要尽快传递到有关专业人员手中，在经专业人员分析判断后，为调度值班人员进一步恢复电网提供支持，也是制定反事故措施的基矗而继电保护管理信息则与通用的MIS系统接近，除应包括电网内继电保护运行、管理信息和技术信息外，还应包括有关科研、制造、设计和基建的有关信息，它们是提高计算机继电保护工作质量和效率的关键。

二、分析计算机继电保护的智能化应用

继电保护运行信息的集中处理也使得网内计算机继电保护设备时钟统一更为重要。从计算机继电保护事故分析需要出发，事件记录的时标精度应尽可能控制在1ms内。继电保护运行信息除电网故障后的有关记录外，还包括查询继电保护定值、继电保护运行状态、继电保护异常诊断，以及继电保护或故障录波器采集到的实时信息等。因此，这些信息除应尽快实现与SCADA系统接口，供调度值班人员使用外，还应尽早成为迅速发展的MIS系统的一部分，为不同层次的管理人员和专业人员工作提供便利。

计算机继电保护的智能化建设促进了电网运行水平和专业水平的提高，但也受到了组网时计算机软硬件水平及通信水平的限制。计算机继电保护运行信息的集中处理已逐渐成为变电站综合智能化的一部分，变电站内不同专业设备的综合程度对降低工程造价有重要意义。计算机继电保护的智能化应用提高了专业管理的质量和效率，也使不同用途的专业软件数据统一格式的重要性更加突出。如何自上而下建立统一、规范的数据库，在提高工作质量和效率的同时，充分发挥计算机管理的作用，减少人工维护工作量，是计算机继电保护管理信息网络化发展的关键。

三、计算机继电保护的智舱化具备的特点

计算机继电保护的智能化是保证企业安全可靠现代化用电及电能质量的重要手段。在设计时，要按供电系统的可靠性要求、接线方式、运行方式的需要，并适当考虑供电系统发展的要求。一般不考虑可能性极少的故障或不必要的要求。

无论系统运行方式如何改变或发生何种类型的故障，计算机继电保护智能化均应能准确地反应。计算机继电保护的智能化应该力求简单、可靠，使用元件和触点应尽量少，维护方便，并要有配合系统运行方式变化的灵活性。

四、计算机继电保护的智能化注意的问题

通信与信息产业的高速发展为计算机继电保护运行管理的智能化提供了机遇。计算机保护已成为超高压电网的主要保护，要尽快研究现有微机保护通信功能的升级问题，以适应继电保护信息网络的需要。

在继电保护智能化方面，作为一个完善的计算机继电保护应注意以下问题：

(一)计算机继电保护智能化应成为MIs系统的一个有机组成部分，减少重复建设，采用先进的ATM等技术，确保继电保护信息在网络上的优先传送，使继电保护运行信息与管理信息网络一体化，制定继电保护信息网络统一数据库规范，提高数据共享程度，减少数据库的人工维护量。

(二)计算机继电保护设备的通信规约应在行业标准颁布后尽快统一，通信方式还应进一步向可靠的现场总线方案过渡，并研究采用更高级计算机网络的可行性，应在综合智能化的基础上加快采用GPS，统一继电保护运行信息的时标，精度应尽可能控制在Ims内。

(三)计算机继电保护运行信息尤其是继电保护动作和事故记忆信息实时性强，应充分利用现有资源，建立变电站内的继电保护信息集中处理系统，并尽快与就地监控和SCADA系统接口。

五、结论

随着计算机技术的广泛应用，电力系统在运行中作为一个统一的整体，为了使它能更好地安全、经济运行，保证电能质量，

智能化技术是必不可少的手段。继电保护采用计算机监视、控制、调节供电系统的运行方式也已开始应用，这为提高供电自动化，为供电系统更经济、更优质、更可靠地运行创造了条件。