基于继电保护的电力系统监控设备

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1、编号：毕业设计(论文)外文翻译（译文）院（系）：机电工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：陆开荣学号：指导教师单位：电气工程姓名：李彩林职称：副教授2012年5月27日1基于继电保护的电力系统监控设备摘要：现在可以考虑将电力系统保护系统的功能与本地及远程数据采集和控制系统的功能集成起来。结构化的集成方法是必要的。然而,如果要实现所有的效益，一个可以解决先前与这个集成有关的许多问题的办法将来将会如何应用于典型的变电站的实例一起被提出来，关键词：数字通讯，集成1.引言电力系统输配电环境目前的做法是平独的局部控制，保护与监测控制和数据采集系统的功能区分开来。原因之一是技术上约束限制了可以确实

2、的实现的集成的数量。包括硬板在内的木地控制设施，占用了太多的控制室空间。控制逻辑由硬连线的触点或者可编程的逻辑控制器构成，直到最近，许多设备的保护（包括模拟设备），又占用了很多空间。大多数使用电子和微处理器技术的现代保护装置迄今仍集中在减少实现传统保护功能时所占用的空间。一般来说，监测控制和数据采集系统已经增加了许多，并提供了他们自己的传感器，接口单元和接线。这些都与局部控制和保护系统并行增长，尽管这往往导致在许多功能的承复。涉及保护操作的信息己被源于次要的方式的SCADA系统所必需。例如，保护的输出流回SCADA系统的数字输入单元。最近的技术进步己经使人们认识到这种重叠越来越没有必要的。

3、由于无限的计算能力可以说履行保护职能的必要的信息都可用的或可使其在SCADA网络上可用。可以想象到那时的SCADA系统可以通过控制网络完成它自己的保护的算法并发出跳闸信号。在实践中的可靠性要求和快速故障清除的需要限制了一些像长时向热过载保护等的专门的实例的实现，一个更可行的办法是使继电器内信息和控制设备能够访问SCADA网络，如果这个实现了，与SCADA系统的模拟和数字转换输入/输出系统的成本将会降低。此外，如果保护设备提供的控制设施利用被利用，中央变电所计算机也可以被用来取代大部分木地控制系统。在一个全面控制包内集成保护功能失败的原因之一是巨量的处理需要。现代数字保护继电器用目前最先进的

4、微处理器提供复杂的保护功能。很显然，当这些中很多部是围绕一个变电站展开，在一个中心点中，囊括他们的功能的所有处理能力是强大的，另一方面，用与SCADA系统的模拟和数宇传感器和数宇输出单元一样都是相对简单的设备。他们的同等设备已经存在于保护中，并使得他们访问SCADA系统时仅仅需要增加一些通讯设施。该保护装置取代大多数本地控制和SCADA的I/O系统的能力取决于其以有组织的和确定性的方式进行通讯的能力^使保护性能不受损害，同时还满是当地的控制和SCADA系统的要求是至关重要的。从本地控制和SCADA系统的观点来看，最主要的要求就是为模拟输入测量和记录数据，为信号器和报警器提供数字输入数据，以

5、及控制设备的数字输出，对于一般指示而言，大多数测量数据只要超过5%的精度就是够了，用于可视化显示的模拟和数字数据需要每秒钟扫描一次，事件记录顺序的相对精度要求超过全系统比绝对精度要重要，通常耑要达到±1ms的分辨率。控制响应时问应在200毫秒左右。2.继电保护通讯2.1通讯哲学保护继电器的首要职能仍然是电力系统的保护。因此，至关重要的是继电器的保护性能不受数据的监测和控制的要求妥协。正是由于这个躲因，提供分离于任何继电保护通讯系统的要求的监视和控制系统的通讯系统被认为是必须的。例如在一个封闭的体制下，阻塞信号将会通过他们自身的保护传输的信号连接，如试验线，而不是在监视和控制通信链接，通过这

6、种方式保护的决定性的行为被维持下来。此外，仍然存在者这样的用户，他们不需要部分或所有可用的功能。对这些用户来说，继电器的操作不依赖于通信线路监测和控制，而全面的保护功能当这样的链接尚未安装时仍可以实现是非常重要的。如果它们能在所有的公用事业的电力系统的相关要点安装，继电通信的所有好处才能实现。这不会在一夜之间发生的,因此，当它变成必需的时候,任何被选择的系统可以在整个系统零碎的基础上安装是非常重要的。影响一个中继通信注册的采取的要因素之一是用户成本。这个成本不仅包括继电器硬件上的额外成本，还包括布线成本，设备和配置成本和持维运营成本。因此，采取措施来控制这些地区的所有费用是重要的。减少这些

7、成本应该是通过SCADA系统及从系统提供数据业务的运行储蓄增加来实现的。2.2通信拓扑使用大量的不同的通位坧扑来连接到SCADA系统和保护继电器是可能的，拓扑结沟的选择是非常重要的，因为它和系统的通信效率有直接的关系。图1：简单的保护/SCADA系统拓扑结构一个简单的连接形式是单独连接每个中继远程终端中元（RTU的）的数字通信装置的设施。这些RTU依次连接到SCADA网络——见图1。这些RTU的作为网络交换机的行为，主要