楊華忠

（國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司檢修分公司，重慶 400039）

變電站里面的微機(jī)保護(hù)又被稱為自動(dòng)適應(yīng)繼電保護(hù)，那么在目前的繼電保護(hù)中其電力系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)用到了微機(jī)自適應(yīng)控制技術(shù)，以此用來(lái)幫助電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)，自動(dòng)控制微機(jī)的應(yīng)用原理對(duì)于計(jì)算機(jī)自動(dòng)化來(lái)說(shuō)具有簡(jiǎn)單易上手，機(jī)器容易操作的特點(diǎn)，繼電微機(jī)自從引入到了繼電保護(hù)控制系統(tǒng)中，大大的加快了繼電保護(hù)的自適應(yīng)的發(fā)展，已經(jīng)能夠?qū)ο到y(tǒng)的供電進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控和控制自我保護(hù)，然而一般的繼電保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行中它的整體定向值是保持不變的，并不能夠?qū)╇娤到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)故障的變化實(shí)行控制保護(hù)作用，這樣就會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)的作用得不到發(fā)揮，所以說(shuō)一般的繼電保護(hù)裝置常規(guī)是難以滿足供電系統(tǒng)的性能要求的。

1 當(dāng)前供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置存在的問(wèn)題

1.1 定值問(wèn)題。常規(guī)的繼電保護(hù)系統(tǒng)是通過(guò)設(shè)定整定值來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是整定值設(shè)定存在以下問(wèn)題：第一，整定值設(shè)定時(shí)存在一定的誤差：第二，人為設(shè)定整定值錯(cuò)誤；第三，溫度與濕度導(dǎo)致實(shí)際整定值偏離理論值。

1.2 系統(tǒng)供電問(wèn)題。繼電保護(hù)系統(tǒng)的供電源是采用逆變穩(wěn)壓電源，但是電源容易出現(xiàn)紋波系數(shù)過(guò)高或者輸出功率不足或穩(wěn)定性差，導(dǎo)致供電不穩(wěn)。

1.3 系統(tǒng)抗干擾問(wèn)題。根據(jù)對(duì)自適應(yīng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的故障分析可得，自適應(yīng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的抗干擾性較差，如果在系統(tǒng)周?chē)褂闷渌臒o(wú)線通信設(shè)備，容易導(dǎo)致系統(tǒng)部分邏輯元件誤動(dòng)作，高頻信號(hào)則是直接引起系統(tǒng)誤跳閘事故的發(fā)生，為此自適應(yīng)繼電保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該加強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性，同時(shí)工作人員應(yīng)避免操作干擾或者是高頻信號(hào)干擾問(wèn)題的發(fā)生。

繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)性能主要存在裝置性功能問(wèn)題和特性缺失，部分保護(hù)裝置會(huì)因?yàn)殡娫床环€(wěn)定而出現(xiàn)誤動(dòng)，而高頻信號(hào)導(dǎo)致系統(tǒng)閉鎖保護(hù)現(xiàn)象頻繁，部分微機(jī)保護(hù)因動(dòng)態(tài)特性偏離導(dǎo)致動(dòng)作結(jié)果錯(cuò)誤，在對(duì)繼電保護(hù)事故處理中，需要對(duì)二者進(jìn)行區(qū)分。

2 微機(jī)繼電保護(hù)研究現(xiàn)狀

微機(jī)繼電保護(hù)硬件主要為處理器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)量輸出輸入系統(tǒng)及外圍設(shè)備， 其中處理器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是微機(jī)繼電保護(hù)的核心，當(dāng)前國(guó)內(nèi)的主要使用微機(jī)繼電保護(hù)處理為單片機(jī)、DSP以及嵌入式處理器，而數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是采用ANN的人工智能技術(shù)與小波分析理論，采用DAS芯片可不經(jīng)過(guò)CPU控制，自動(dòng)完成所有輸入通道的數(shù)據(jù)采集，大大提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集能力，簡(jiǎn)化了處理器的軟件設(shè)計(jì)。

軟件設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的性能實(shí)現(xiàn)的重要一環(huán)，通過(guò)程序設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件設(shè)施，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需要的功能，軟件設(shè)計(jì)常用的算法有全波傅氏算法、最小二乘法以及PID算法，全波傅氏算法能夠?yàn)V除所有整次諧波分量、穩(wěn)定性強(qiáng)，但是反應(yīng)速度慢，占用CPU大量?jī)?nèi)存，容易導(dǎo)致進(jìn)程卡死；最小二乘法對(duì)故障信號(hào)分析力強(qiáng)，抗干擾性好；PID算法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)故障信號(hào)的自動(dòng)增益控制，但是其應(yīng)用情況不好，很難將其控制好。為此實(shí)現(xiàn)微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的良好控制性能，部分提出了“全波傅氏算法+卡爾曼濾波算法”觀點(diǎn)，通過(guò)彌補(bǔ)全波傅氏算法的濾波能力差的情況，實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)的良好控制。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)性能要求也越來(lái)越高，根據(jù)問(wèn)題對(duì)技術(shù)做出合理的假設(shè)改進(jìn)如上，這有這樣才能不斷的研究出新方法和新理論，解決電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種故障問(wèn)題。

3 變壓器、電閘、開(kāi)關(guān)的維護(hù)

變壓器、電閘和開(kāi)關(guān)是變電站重要的組成部分，要保證變電站穩(wěn)定安全的運(yùn)行，必須做好上述三種設(shè)備的檢測(cè)和維修工作。

不同的變壓器使用的絕緣材料不同，不同的材料耐熱強(qiáng)度也不同，根據(jù)耐熱強(qiáng)度規(guī)定的最高溫度就是變壓器運(yùn)行允許溫度。例如常見(jiàn)的油浸電力變壓器的絕緣材料是油浸后的木材、紙和棉紗等，運(yùn)行允許溫度為105℃。必須嚴(yán)格控制變壓器油溫，數(shù)據(jù)表明，85℃是最合適的溫度，每升高一攝氏度，變壓器氧化速度就會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍。當(dāng)變電站系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，首要問(wèn)題是如何保證供電不間斷，發(fā)生事故時(shí)，一般要讓變壓器承載的負(fù)荷高一些，以保證供電，但是在這種情況下，繞組溫度最高也不能高于140℃。

4 微機(jī)繼電保護(hù)故障的處理對(duì)策

針對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)存在的故障問(wèn)題進(jìn)行分析，同時(shí)結(jié)合微機(jī)保護(hù)的發(fā)展提出以下相對(duì)處理對(duì)策：

4.1 整體值問(wèn)題的處理對(duì)策。對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)中整定值問(wèn)題，可以通過(guò)改進(jìn)微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的軟件算法，結(jié)合溫度與濕度對(duì)整定值的干擾，設(shè)計(jì)新型的整定值算法，精準(zhǔn)的計(jì)算整定值。

4.2 電源問(wèn)題的處理對(duì)策。對(duì)于電源的紋波系數(shù)過(guò)高或者輸出功率不足，通過(guò)設(shè)計(jì)新型的數(shù)控逆變電源，通過(guò)軟件控制電源的紋波系數(shù)與輸出功率，處理器可以采取8位單片機(jī)，對(duì)逆變電源各種輸出進(jìn)行精密控制。

4.3 TA飽和問(wèn)題的處理對(duì)策。由于微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)電壓限制，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集能力以及處理能力下降，這個(gè)問(wèn)題通過(guò)采用小波分析理論+DAS芯片進(jìn)行解決，上文已經(jīng)講述了DAS芯片的數(shù)據(jù)采集能力以及數(shù)據(jù)處理能力，小波分析理論是通過(guò)研究信號(hào)的動(dòng)態(tài)特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速檢測(cè)，分析處理，在系統(tǒng)故障自動(dòng)處理中應(yīng)用廣泛。

4.4 系統(tǒng)抗干擾問(wèn)題的處理對(duì)策。對(duì)于微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)中抗干擾性差，可通過(guò)更換抗干擾性強(qiáng)邏輯元件來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于高頻信號(hào)的影響，可在軟件設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對(duì)信號(hào)的處理，采用全波傅氏算法對(duì)信號(hào)來(lái)源進(jìn)行區(qū)分，將故障信號(hào)與高頻信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，避免系統(tǒng)的保護(hù)自鎖現(xiàn)象，提高系統(tǒng)的保護(hù)性能。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)故障問(wèn)題的分析，結(jié)合微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的研究以及發(fā)展鉆狀況提出了相應(yīng)的故障解決措施，而且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)的要求也會(huì)隨之升高，新技術(shù)的出現(xiàn)，將會(huì)推動(dòng)微機(jī)繼電保護(hù)的趨向于智能化發(fā)展。

[1]孫悅迪，漲冰，田有文.微機(jī)繼電保護(hù)的研究現(xiàn)狀及展望[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械化與電氣化，2005（04）.

[2]趙有鋮，趙曼勇，賀春.繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)談[J].繼電器，2006（06）.