简述继电保护的基本任务(6篇)

简述继电保护的基本任务篇1

【关键词】继电保护；控制模型；远方修改

继电保护定值具有一定的复杂性，因此，远方修改定值在实际操作的过程中，其所需要的信息交互方式相对更加复杂。在我国电力生产以及运行中，对继电保护定值的修改大多采用就地操作的管理模式。随着时间的推进，我国电力行业对继电保护定值的远方修改技术也进行了一定程度的研究，对其实际的支持方式以及支持程度进行分析，与实际的应用需求相结合，从而提出相对具有更强的兼容性以及可靠性的远方修改继电保护定值相关技术的解决方案。

1远方修改继电保护定值的控制模型

1.1IEC60870-5-103的定值控制模型

在IEC60870-5-103中，其相关的继电保护装置的定值读写，通常情况下是通过通用的分类服务进行实现的。其中，在对通用分类服务的运用中，可以将其相关的通用分类数据进行目录编程，把其每一项数据都存入目录之中，作为对通用分类数据进行访问的唯一识别序号。在实际的应用当中，有些继电保护装置的定值数据相对较多，其在通常情况下会对相应的定值运用一种独立的保护功能进行一定程度的划分，使其划分成多个定值清单，另外，还要在通用分组中对其相应的定值分组进行划分。在继电保护装置中，其在应用过程中大多有多个定值区，目前相关的通用分类服务在进行读写操作的过程中，只能对定值分组以及其分组内的条目进行。通常情况下，继电保护装置的控制主站在实际的运行过程中，只能对继电保护定值的运行定值进行操作读写。

1.2IEC61850的定值控制模型

就IEC61850而言，继电保护定值中的保护相关的逻辑结点大致的含义为相关定值类的数据属性或是数据，其在一定程度上不同于普通数据，可以拥有很多个实例值，在其运行的过程中，可以通过具体的操作将相应的实例值进行激活，以供应相关的保护逻辑结点的使用。其中，一个继电保护装置中就可能拥有许多个和保护相关的逻辑结点，这些逻辑结点相关的定值数据会逐渐汇集起来，形成数据集，相关人员可以通过定值组控制块对其进行控制以及管理。

2远方修改继电保护定值的实践初探

在对远方修改继电保护定值技术进行实际操作的过程中，对其相关的定值进行读写时，其相关的存储视图、编辑区视图以及用户读写视图之间所存在的同步操作在进行的过程中不能够独立进行，从而使编辑区的视图定值数据异常改变情况得到有效的控制。另外，在远方修改继电保护定值技术中，其对定值的读写操作在进行的过程中，是相关的服务进行连续执行，虽然其在执行的时候对连续执行的同步服务进行了采用，但是其服务执行的过程中，在不同的时间段中依然存在被其他干扰因素而影响的情况，这种情况就有可能造成编辑区视图定值相关的数据发生改变。

另外，远方修改继电保护定值技术在实际操作的过程中，为了使其远方修改定值具有足够的安全性以及可靠性，其控制主站在运行的过程中应该严格审核编辑定值区的返校报文，在确认无误之后对带执行的写命令进行下发，在目标定值区对编辑定值区相关的定值数据进行固化。

2.1继电保护定值运行定值的直接修改方式

在实际运行的过程中，就主站而言，它在运行的时候需要在同一时间内对不同的继电保护装置进行接入，除此之外，还要在一定程度上对继电保护装置中的定值读写流程提供一定的兼容以及运行支持。通常情况下，对运行定值进行直接读写操作是为了进行定值组中的通用分类读写操作。另外，主站在实际运行的过程中，为了对两种控制流程更好的兼容，对需要运行的继电保护装置中具体的定值区组是否含有编辑定值的区号条目，来判断这个继电保护装置对任意区定值相关的读写任务是否支持。

2.2继电保护定值的修改方法

其一，在继电保护定值修改相关的任务下发之后，具有审核权限的相关继电保护人员需要在远方工作站上对需要修改的保护装置挂“在线修改”牌，其二，进行定值修改的相关继电保护人员在获得运行人员的许可后方可进行修改。其三，在以上操作完成之后，需要运行人员以及保护人员对新定值的正确性进行共同确认。其四，具有审核权限的继电保护人员须拆除“在线修改”牌。最后，相关的运行人员以及保护人员在对定值修改确认有效之后，需要对工作结束手续进行办理，对各自的远方工作站进行关闭。

3结束语

综上所述，随着我国国民经济的不断发展和前进，我国电力水平得到了不断的提高，相应的，人们以及企业在生活中也越来越离不开电力。但是，在我国电力的发展过程中，还有一些问题没有得到较好的解决，就我国继电保护定值的修改而言，现有的就地修改操作模式在开展的过程中，耗费的时间太长，在修改的时候也不能在线进行，随着我国电力行业的发展，这种操作模式越来越不能满足现代化电网在运行过程中的管理需求。因此，我国电力行业想要得到良好的发展，就需要对继电保护定值的远方修改技术进行进一步的研究，对其实际的支持方式以及支持程度进行分析，与实际的应用需求相结合，对具有可靠的信息传输、统一的操作页面以及能够进行在线操作的远方修改继电保护定值技术进行采用。

参考文献：

[1]华煌圣，刘育权，王莉，刘伟，袁海.涛.远方修改继电保护定值的控制模型及其应[J].电力系统自动化，2012（7）.

[2]王莉，华煌圣，刘育权，袁海涛.等.一种基于IEC61850标准的继电保护装置远方控制技术方案[J].南方电网技术，2013（14）.

[3]朱丹，杨蕾，杨天国.继电保护在线定值整定系统[J].云南电力技术，2013（12）.

简述继电保护的基本任务篇2

【关键词】继电保护装置；电力系统；35kV变电站

随着我国社会经济的稳步发展，电力需求不断增大，越来越多的变电站不断建设起来。35kV变电站作为我国电网的重要组成部分，其安全性和可靠性是电能能否稳定传输的重要保障。电力系统在运行过程中，会因为各种各样的原因发生故障，由电力系统故障引发事故所造成的损失往往是不可估量的，因而，继电保护技术和装置的应用已成为确保电力运行安全和稳定的最迫切的任务。

一、继电保护装置的基本构成

通常来讲，完整的继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分三个部分组成。尤其是在微机继电保护装置中，上述三个部分更是不能够截然分离开的。

1.测量部分

测量部分由数据采集、数据处理、保护判据运算等部分组成。测量部分是针对测量得到的被保护对象的相关电气量进行计算，并将计算结果与给定的整定值进行比较，比较结果以“是”、“非”、“大于”、“不大于”等逻辑信号的形式表达，进而做出是否需要执行保护动作的判断。

2.逻辑部分

逻辑部分基于测量部分给定的各输出量的大小、性质及输出的逻辑状态和其出现顺序或组合，使继电保护装置按一定的逻辑关系进行分析和对比，最后确定是否应该发出报警信号或使断路器跳闸的动作信号，并将相关的信号指令传送给执行部分。

继电保护装置中常用的逻辑关系回路包括：“与”、“或”、“非”、“是”、“否”、“延时启动”、“延时返回”等。

3.执行部分

执行部分，即继电保护装置的输出部分，执行部分的任务是根据逻辑部分输出的信号，最终实现该继电保护装置所承担的保护动作。

二、电力系统中继电保护装置的动作过程

对于继电保护装置来说，其动作过程可分为启动、判断和闭锁三个阶段。

第一个阶段启动，当系统处于正常运行的状态下，继电保护装置的启动元件会将各个出口闭锁，只有当电力系统处于某种故障条件下，相应的启动元件才会具备启动条件，准备启动相应的出口。

第二个阶段判断，是指在满足了启动条件的前提下，由继电保护装置内部的逻辑判断部分进行分析和判断，而此时起到决定性作用的评判标准，便是前期输入到装置中的“整定值”。如果反馈没有达到整定值的标准，那么装置不会做出任何反映；如果满足了整定值的要求，则保护装置将进入最后的闭锁阶段。

第三个阶段闭锁就是在反馈满足了保护装置整定值的要求的前提下，在对相应出口发出启动指令之前进行的对电力系统中一些附加条件的自行判断的过程，一旦附加条件也得到满足，跳闸指令将被发出，进而实现保护动作。

三、在35kV变电站中继电保护装置的主要任务

1.监视系统运行状况

35kV变电站是电力系统的重要组成部分，承担了区域供电的任务，所以一旦发生重大故障，将严重威胁该区域的供电稳定和用电安全。而当故障发生时，继电保护装置将快速、准确地向距离故障点最近的上级断路器发出跳闸指令，以求尽可能地控制故障的影响范围，弱化故障对电力系统的影响。因此，在35kV变电站选用继电保护装置时，应该着眼于大局，合理地完成继电保护设计、装置选型和安装调试，使整个电力系统连接成为一个统一的整体，这样才能够确保对35kV变电站及相应电力系统进行合理、有效地跟踪和监视。

2.及时反馈电力系统的非正常状态

应用于35kV变电站中的继电保护装置的另一项主要任务，即及时反馈相应电气设备的非正常运行状态。当相关的电气设备及元器件出现异常状态或满足需检修的条件时，继电保护装置将通过通信系统将信息及时反馈给值守人员，以便做出相应处理。

四、35kV变电站对继电保护装置的基本要求

对于35kV变电站，继电保护装置的主要作用是：当元器件或外线路发生有可能危及电力系统运行的故障时，装置自动发出报警，并在一定条件下发出跳闸指令使相应断路器跳闸，以避免由于故障的进一步扩大化而造成更大的损失甚至事故。现阶段我国35kV变电站所采用的继电保护装置需要满足四项基本要求，即：灵敏性、快速性、可靠性和选择性。

1.灵敏性

灵敏性所指的是继电保护装置对发生在其保护的范围内的任何元器件故障，以及非正常运行状态的反应能力。

应用于35kV变电站中的继电保护装置，要对相关设备的正常运行及故障状态具有明确的感知、判断并做出相应的动作，从而最大限度地控制故障带来的隐患。一般来说，装置的灵敏性是要根据相关的灵敏度系数来设定的，而并非越高越好。

2.快速性

对故障部分迅速地进行切除，不但可以提高电力系统并联运行的稳定性，减少设备在低电压状态下的运转时间，也可以减小故障元器件的损坏程度，进而避免对电力系统更大规模的破坏。因而，当电力系统发生故障时，应力争使继电保护装置能够快速地动作，将故障切除。

故障切除的总时间，等于继电保护装置和断路器的动作时间的总和。通常情况下，继电保护装置的速断保护动作时间约为0.02s到0.04s之间，有些装置可以达到0.01s到0.02s之间；而断路器跳闸动作时间通常为0.06s到0.15s之间，比较灵敏的断路器可能达到0.02s到0.04s之间。

3.可靠性

针对发生在电力系统中的各种各样的故障或非正常模式下运行的状态时，继电保护装置要避免误动、拒动等情况的发生，在快速判断系统运行状态是否正常的同时，做出相应的正确且可靠的动作。

4.选择性

当运行中的电力系统发生故障时，继电保护装置在保证快速和可靠的同时，要有针对性地对故障段的供电进行切除，即选择距离故障点最近的开关设备进行关断处理，从而达到使故障影响范围尽量缩小、保障系统中没有故障的部分仍能够正常工作的目的。

参考文献：

[1]王文灿35kV变电站继电保护装置的科学应用[J].中国高新技术企业2011（20）

简述继电保护的基本任务篇3

【关键词】继电保护;装置;认识

继电保护装置不但在电力系统，在各种工业企业里的应用都是非常广泛的，而且继电保护系统关系到生产生活的安全。所以，我作为一名电力系统的职工，把我对继电保护装置在电力系统的应用进行简要的论述和大家共同分享。

1．继电保护装置的概念和工作原理

1.1继电保护装置的概念

答：当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。

1.2继电保护装置的基本原理和构成方式

答：继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。

2.继电保护装置在电力系统中的任务

（1）当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。

（2）反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。

3.继电保护装置的常见问题和解决方案

3.1触点松动开裂

触点是继电器完成切换负荷的电接触零件，有些产品的触点是靠铆装压配合的，其主要的弊病是触点松动、触点开裂或尺寸位置偏差过大。这将影响继电器的接触可靠性。泛起铲除点松动，是簧片与触点的配合部门尺寸不公道或操纵者对铆压力调节不当造成的。触点开裂是材料硬渡过高或压力太大造成的。对于不同材料的触点采用不同材料的工艺，有些硬度较高的触点材料应进行退火处理，在进行触点制造、铆压或点焊。触点制造应细心，因为材料有公差存在，因此每次堵截长度应试摸后决定。触点制造不应泛起飞边、垫伤及不丰满现象。触点铆偏则是操纵者将摸具未对准确、上下摸有错位造成。触点损伤、污染、是未清理干净摸具上的油污染和铁屑等物造成的。不管是何种弊病，都将影响继电器的工作可靠性。因此，在触点制造、铆装或电焊过程中，要遵守首件检查中间抽样和终极检查的自检划定、以进步装配质量。

3.2继电器参数混乱

电磁继电器的零部件相称部门是铆装配合的，存在的主要题目是铆装处松动或结合强度差。这种毛病会使继电器参数混乱，高低温下参数变化大，抗机械振动、抗冲击能力差。造成这种毛病的原因主要是被铆件超差、零件放置不当、工摸具质量分歧格或安装不正确。因此，在铆焊前要仔细检修工摸具和被铆零件是否符合要求。

3.3电磁系统铆装件变形

铆装后零件弯曲、扭斜、墩粗黑给下道工序的装配或调整造成难题，甚至会造成报废。这种毛病的原因主要是被铆零件超长，过短或铆装时用力不平均，摸具装配偏差或设计尺寸有误，零件放置不当造成。在进行铆装时，操纵工人应当首先检查零部件尺寸，外型，摸具是否正确，假如摸具未装到位就会影响电磁系统的装配质量或铁心变形、墩粗。

3.4玻璃绝缘子损伤

玻璃绝缘子是由金属插脚与玻璃烧结而成，在检查、装配、调整、运输、清洗时轻易泛起的插脚弯曲，玻璃绝缘子掉块、开裂，而造成漏气并时绝缘及耐压机能下降，插脚滚动还会造成接触簧片移位，影响产品可靠通断。这就要求装配的操纵者在继电器出产的整个过程中要轻拿轻放，零部件应整洁排列放在传递盒内，装配或调整时，不答应扳动或扭转引出脚。

3.5线圈故障

继电器用的线圈种类繁多，有外包的、也有无外包的，线圈都应单件隔开放置在专用用具中，假如碰撞交连，在分开时会造成断线。在电磁系统铆装时，手扳压床和压力机压力调整应适中，压力太大会造成线圈断线或线圈架开裂、变型、绕组击穿。压力太小又会造成绕线松动，磁损增大。多绕组线圈一般是用颜色不同引线做头。焊接时，应留意分辨，否则将会造成线圈焊错。有始末端要求的线圈，一般用做标记的方法标明始末端。装配和焊接时应留意，否则会造成继电器极性相反。

4.电力系统对继电保护装置的基本要求

继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。

（1）可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。

（2）选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件）的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。

（3）灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的整定实现。

简述继电保护的基本任务篇4

[关键词]电力继电保护可靠性特点

中图分类号：F416文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）16-0060-01

电力企业应用的继电保护主要具备自动运行率高以及兼容性强的特点，但是依据现阶段继电保护技术的发展，未来电力企业所应用的继电保护系统还应该具备计算机化以及信息化的特点。但是这需要电力企业为此做出努力，也需要继电保护技术人员加强研究，使其能够适应电力企业的发展需求，因为继电保护装置也会出现故障，影响其可靠性，因此也需要有关人员采取措施提高其可靠性。

1、继电保护的基本要求

继电保护之所以能够被广泛的应用在电力企业中，只要是因为其自身的特点能够满足电力企业的需求，其主要表现在以下方面：

首先，可靠性方面，电力企业之所以要设置继电保护，主要目的就是让其能够使电路平稳的运行，但是现实生活中，工作人员可以因为误操作或者电路自身故障都会导致继电保护发生误动或者拒动，一旦错误的指令发出，不仅不会对故障设备产生任何的作用，严重者会影响电力系统的运行，因此应用在电力系统的继电保护装置首先应该满足的就是可靠性。

其次，速动性：电路运行故障及时警报处理，能够降低由此导致的经济损失和人身伤亡等。因此，要求继电保护装置必须具备相应的速动性。所谓速动性即在电流量与继电保护装置的故障报警速率成反比。只有这样，在较大突发故障面前，继电保护装置能够对其进行及时快速的报警，节约故障处理时间。

最后，灵敏性：继电保护装置能够依据率先编制好的内部程序，对不同性质和不同程度的故障及时采取相应的保护措施，及时提供故障报警信息，并进行简单的局部处理，降低电路运行故障的危害和影响。

2、电力继电保护的特点

社会的发展需要电力企业做支撑，现代企业以及居民对电能的品质要求越来越高，高品质的电能需要应用专门的设备，而继电保护就是其使用的不可缺少的设备。继电保护之所以能够提高电能的品质，只要是因为该设备的功能就是减少电力企业运行隐藏的故障，能够及时的发现发展，及时检测，及时维修，因为大大降低了电力企业故障维修的成本支出。作为一种较为常见的电气装置，继电保护所使用的技术正是继电保护技术，其电路保护特点十分特别，也正是如此，该装置设备利用范围非常广，同时得到了越来越人的关注。其典型的特点优势如下：

首先，自主化运行率得以大幅度提高，因其运行率提高，所以继电保护的记忆功能加强，因此可以做到分量保护，使得电力系统更加快速无故障的运行，即使出现了故障，继电保护也会及时的发出预警，将故障部分切除，从而不影响其他部分的正常运行，因为电力系统运行的准备率大幅度提高。

其次，具有良好的兼容性，正是如此，所以继电保护具有非常强的辅，选用的方法差异不大，标准统一，另外，继电保护装置比较小，其盘位数量相对来说非常少，便于设置，此外，在此功能的基础上，继电保护装置具有非常强的辅助功能。

最后，便于监控管理，继电保护在运行期间，对其他设备进行监控管理，以便及时上报核心各个设备的运行情况，这正是其能够提高电力系统运行正确率的关键。另外，继电保护所应用的技术能够使得该设备装置中的核心部件不会受到外界环境的伤害，因此其监控管理功能持续时间比较长，不必经常对其维修。

3、提高继电保护的可靠性的措施

提高继电保护装置的可靠性，需要从以下几个方面落实：

3.1继电保护装置检验应注意的问题。将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行，这两项工作完成后，严禁再拔插件、改定值、改定值区等工作。

3.2定值区问题。定值区数量的激增是电力系统与计算机网络系统发展的一个重要表现，它能够适应继电保护装置运行的不同需求，确保了电力系统运作的稳定性。同时由于定值区数量增加，人们对不同的定值数据管理出现纰漏，为此应该加强对定值区的管理，派遣专业技术人员对其进行操作，并将调整的定值数据及时更改记录。

3.3一般性检查。一般性检查虽然没有其他专项检查技术要求难度高，但是其检查质量的好坏也直接关系到继电保护装置的运作。由于一般性检查工作比较琐碎、简单，因此，到目前为止还没有引起人们的重视，一方面没有及时进行一般性检查，另一方面一般性检查敷衍了事，没有得到具体的落实。一般性检查主要包括清洁和固定两个方面。机械表面灰尘过多，可能提高机械的运行温度，降低机械使用寿命，而细小处螺丝和链接的松散，可能存在重大的安全隐患。

3.4接地问题。①保护屏的各装置机箱、屏柜等的接地，必须接在屏内的铜排上。②电流、电压回路的接地也存在可靠性问题，如接地在端子箱，检查那么端子箱的接地是否可靠。

4、电力系统继电保护技术的发展

在输变电行业中，单片机控制技术具有先天优势，在控制技术或电子信号方面，可大大提高控制与保护的精度、速度、范围，而且还能与计算机联网，构成系统化管理体系和无人值守的站点，极大地降低了工作人员的劳动强度，提高了安全性。

4.1计算机化

随着电路承载输电量的增加，电力系统的工作任务量增大，工作难度系数提升，因此，与计算机技术相互结合，实现继电保护装置的计算机化是未来该装置发展的一个重要方向。计算机化的落实和完善能够提高信息数据处理分析的能力，并提高信息的存储量，方便管理人员及时调阅相关数据。但是，目前的计算机化还不够成熟，需要投入更多的科研力量和研究资金等，只有这样计算机化的发展趋势才能更好的为继电保护装置服务，最终提高电力系统的整体服务质量和经济效益。

4.2网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，它深刻影响着各个工业领域。实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。

4.3智能化

近年来，人工智能技术开始被应用在继电保护研究应用。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法可迎刃而解。

4.4保护、控制、测量、数据通信一体化

随着继电保护装置与计算机网络系统形成了密切的联系，继电保护装置的功能也突破了原有的保护职能。通过对网络技术的运用，继电保护装置在电路无故障正常运行的条件之下，能够分析电路运行的基本数据，并对数据进行相应的调整、控制和分析，真正实现了继电保护装置保护、控制、测量与数据通信的一体化。

5、结语

综上所述，可知电力继电保护装置优势突出，而且提高其继电保护的可靠性的技术也十分成熟，这是继电保护装置得以长久大规模的应用在电力企业的主要原因，因为用电用户对电能的品质需求非常高，因此电力企业更需要应用继电保护，以此能减少运行故障，但是继电保护性能的发挥，还依靠电力企业的工作人员，需要实时对其进行维护，发现故障及时维修，只有如此，才能确保其功能正常。

参考文献

[1]廖柏景.电力继电保护的可靠性及特点[J].科技创新导报.2014（11）.

[2]郭景林.论述电力继电保护的可靠性及特点[J].科技与企业.2013（17）.

简述继电保护的基本任务篇5

【关键词】分布式电源纵联保护保护从机LPC1768

随着单片机性能越来越优越，嵌入式继电保护装置已成为电力系统的主要保护设备。DG接入配电网后，改变了保护装置的保护范围和灵敏度，并使配电网变成多电源结构，原有的继电保护装置如三段式过流保护、距离保护等仅反映其安装处一点电气量信息，已不再适用。

为解决DG接入带来的问题，采用输电网中成熟的纵联保护作为主保护，而用三段式过流保护作为后备保护。本文采用价格低廉且性能优越的ARMCortex-M3系列32位单片机LPC1768来设计，提出其设计方案。

1含DG的纵联保护系统工作原理

方向比较式纵联保护的基本原理是在一个保护区域中，变电站中设置一个站级主机，在断路开关处设置保护从机；保护从机负责判断出是否有故障电流和故障的方向并上传，而不必考虑DG的接入对短路电流的影响；主站通过计算保护从机检测到的故障信息来判断故障点。

1.1从机上传逻辑

保护从机内部均安装方向模块，用来测量其安装点处的故障方向。当从机控制器的方向模块输出高电平“1”时，则说明有故障，且方向信息为上游故障；当从机控制器的方向模块输出低电平“0”时，说明检测到故障信息为下游或者没有故障。从机获得故障信息通过光纤上传主站。

1.2主站故障定位算法

配电系统往往带有大量的分支线，网络结构复杂。简单配电网络结构如图1所示。

故障定位算法中用关联矩阵L描述从机与线路区段直接的关系。关联矩阵L为m*n阶矩阵，m为保护从机的数目，n为线路区段数目。元素lij表示第i个节点与第j个支路的连接关系，当第i个节点与第j个支路直接相连且支路j位于节点i的正向时，lij=1；当第i个节点与第j个支路直接相连且支路j位于节点i的反向时，lij=-1；节点i与支蹄不直接相连时，lij=0。其中，正方向为变电站侧指向配电系统的用户侧方向。

从机控制器上传的故障信息用一个行向量G来表示。向量G中的元素与保护从机一一对应。

根据定义，关联矩阵L为：

当故障发生在区段L6上，则从机故障方向信息向量G为

将向量G与关联矩阵L进行乘运算，得到线路故障信息向量P

从向量P中元素的值可以发现，第六元素的值为1，据此可以判断L6为故障区段，与实际吻合。

2微机保护从机装置硬件系统设计

基于方向比较式纵联保护的微机继电保护装置可分为7个基本功能模块，CPU主系统、模拟量输入/输出模块、方向模块、电源模块、辅助检测、人机接口及通信模块。

2.1cpu主系统

LPC1768是一款基于ARMCortex-M3内核的微控制器，在进行实时信号处理和控制时是个理想选择。LPC1768扩展MAX706看门狗芯片。看门狗用于监控MCU的活动。当系统处于未知状态，比如程序跑飞或进入死循环，看门狗在1.6秒内WDI端没有收到来自MCU的触发信号，则WDO输出变低，给系统复位信号。LPC1768扩展FM24CK64芯片用于存放设定的参数。FM24CL64写操作可以在一微妙内完成，可以有效避免噪音或电源波动的干扰，因此有更高的可靠性。LPC1768扩展Flash存储器M25P64。M25P64有8M字节的存储空间用于存放字库。

2.2模拟量输入/输出模块

采集线路PT，CT二次侧经过互感器ZMCT112C进入控制板，通过三端子滤波器ACF321825进行处理。互感器CT或PT是将电压、电流信号转换成与所接测量设备的模拟量输入通道相匹配的电压，并可以实现测量设备与互感器回路的完全隔离，从而提高了设备的绝缘能力及抗干扰能力。主系统发出开关量后用IR2113s芯片驱动全控型功率开关器件IGBT。IR2113是一款双通道，栅极驱动专用驱动芯片，高压端的工作电压可达500V，可以提供高达4A的驱动电流，可以满足IGBT的驱动要求并减小驱动电路的体积。

2.3其他模块

辅助检测包括开关量检测和储能检测。辅助检测信号需要经过光电耦合器来提高设备的抗干扰能力。光电耦合器用于减少信号对于控制器的干扰，增强系统的安全性，在此选择TLP521。

电源模块负责为控制器中众多的芯片提供供电电源。电源模块从PT取市电。230V电压经mornsun公司的LB05-10D0515模块转变为+12V、+5V、15V。5v再经SPX1117-1.8，SPX1117-3.3转换为1.8v、3.3v。12V为分合闸驱动提供工作电源。

功率方向判断使用方向元件判断过流方向。方向元件简单工作原理是电压Uu和电流Ui采集值先通过过零比较器；当Uu或Ui为正半周时，相应的过零比较器输出高电平，Uu或Ui为负半周时，相应的过零比较器输出低电平；比较器输出的方波电压经稳压管、异或门送单片机。

人机接口模块主要为ULN2003驱动的显示屏。ULN2003是高压大电流达林顿晶体管阵列，适用于5v的TTL，用于控制可控大功率器件。

纵联保护方案对故障信息有很强的依赖，要求可靠、迅速地获得故障信息，因此对通信要求严苛。现在配电网中常用的GPRS等无线通信技术不能满足要求。在此选择光纤通信。

3软件系统设计

基于uc_Ⅱ操作系统作为系统软件平台可以保证从机保护装置多个任务能有序、按时完成，其核心是处理好任务和中断的优先级。

基于光纤通信的纵联保护的应用程序中，系统主要完成信息采集，通信，开关量输出及基本配套功能。其中数据预处理、通信、开关量输出等任务实时性最高，设计中设置为优先级最高的任务。其他主要功能任务：辅助检测、闭锁及警报、后备保护等，基本任务的优先级次之。人机交互和系统设置任务：数据记录、参数修改、显示等，优先级低于其他主要功能任务。

系统初始化后接受任务调度和中断调度。

4结论

本文根据方向比较式纵联保护理论设计了适用于含DG的配电网络的保护从机控制器。在实际运行中还需要考虑抗电磁干扰问题，主从机配合问题及分布式发电孤岛问题。

参考文献

[1]张保会，尹项根主编.电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社，2005.

[2]冯建勤，路康.新型微机式电流方向继电器研究[J].继电器，2005，33（9）：58-61.

[3]郭毅，马卫红，刘福财.实时操作系统在微机继电保护装置中的应用[J].电力科学与工程，2008，24（3）：20-22.

[4]谢培元.基于LC/OS-II和DSP的微机保护方案研究[D].武汉：华中科技大学，2004.

作者简介

刘庆瑞（1959-），男，河北省石家庄市人。硕士学位。现为河北科技大学电气工程学院副教授。主要研究方向为电力电子。

徐子熠（1988-），男，河北省石家庄市人。硕士研究生学历。现供职于河北科技大学电气工程学院。主要研究方向为微网继电保护。

石建华，男，河北省石家庄市人。大学本科学历。现为宏秀电气公司控制器研究总工程师。

刘嘉元（1993-），男，河北省石家庄市人。现就读于河北科技大学电气工程学院。

作者单位

简述继电保护的基本任务篇6

【关键词】继电保护构成核心变革与提升

继电保护是指采用自动化的措施和设备保护电力系统及设备。随着经济的不断快速发展，电网系统规模的不断扩大，继电保护逐渐显示其必要性。计算机与继电保护相结合在计算机行业快速发展的大趋势下应运而生，这一结合很大程度上推动了供电企业的继电保护技术。

一、我国继电保护现状

随养我国经济的发展，各类用电设备急剧增加，电网系统规模不断扩大，继电保护技术也随之日益发展。继电保护与前沿技术相结合，尤其是计算机在继电保护中大量普及，使得电力企业能够利用计算机的数学运算能力和逻辑处理能力，从而提高安全保护的能力。更重要的是，随之计算机技术的发展，人工智能等先进技术也取得了长足进步。电力系统继电保护是一种普遍的离散控制，分布于系统的各个环节，而对系统状态进行判断，是实现保护止确动作的关键。由于人工智能的逻辑思维和快速处理能力，人工智能己经成为状态评估的重要工具，越来越多的应用与电力系统的多个方而，特别是继电保护方而。相比于人工操作，人工智能具有更强的灵敏性和速动性。不可否认的是，在可靠性方而，人工智能仍能还有很大的进步空间。另一方而，计算机网络作为新时代信息处理和数据通信工具己成为信息时代的技术支柱，将其与继电保护相结合是实现现代电力系统安全、稳定运行的重要保证。应用了网络技术的电力系统继电保护技术使每个保护单元都能共享安全系统的运行和故障信息的数据，使得各个保护单元在分析这些休息和数据的基础上协调动作。目前来看继电保护的网络化己经开始实施，但是还处于起步阶段，要实现我国继电保护的全而网络化，还需要广大技术人员的不懈努力。

二、智能电网继电保护的核心技术

智能电网的建设具有划时代的意义，它的出现使得我国电网技术有了很大的突破，产生了巨大的经济和社会效益。继电保护主要有以下几种核心技术：

（1）广域保护技术。传统的继电保护几乎没有自适应判断能力和保护能力。随着智能电网技术的出现，“广域保护”这个词逐渐被人们所认知。广域保护是指指定一个子域作为分析的单位，采集该子域的继电保护信息，并进行域内和域外的综合判定。目前，广域保护技术已经日趋成熟，主要分为继电保护和安全自动化控制，继电保护可以实现简化保护配合、缩短保护动作时间等目的。

（2）保护重构技术。智能电网中，保护重构技术是一项全新的继电保护技术，继电保护系统的重构应满足下述原则：一是功能完整性。通常重构后的继电保护系统达到或超过原有的保护系统的功能，同时允许紧急情况下对某些功能（例如保护动作速度、选择性）的降阶或解除，以满足系统最低安全指标。二是重构的快速性。由于一次系统一刻也不能脱离继电保护，因此继电保护系统自身的重构应快速有效。在有多套保护需要重构时应在维持最低功能的前提下选择分步实施或同时实施策略。三是重构的可靠性。继电保护重构时要重新选择设备组合，所构建的新系统必须保证可靠性指标满足要求。四是重构的经济性。继电保护系统的重构需要对设备资源进行重新划分，因此在保证可靠性的同时应尽量减少对资源的占用。

三、智能电网环境下继电保护技术的变革与提升

智能电网的规划与发展对电能传输的特点产生了巨大的影响，数字化和信息化使智能电网与传统电网产生了十分大的区别，因此，继电保护技术也要随着智能电网的发展而发展。

（1）向数字化方向发展。由于互感器故障的减少，我们不用再考虑由互感器故障所引起的回路接地和回路断线等故障，利用数字化的传感器，能够提高继电保护的整体性能，使所有的辅助功能得到简化，来提高继电保护水平，为我国智能电网建设提供先进的继电保护技术。

（2）向网络化方向发展。作为智能电网实现数字化转变的关键，网络化的继电保护装置可以有效提高智能电网的运行效率，电力管理者能够通过数字接口向继电保护装置发送控制信息，来对整个智能电网进行自动化的全操控。与此同时，还能将智能电网技术和网络技术结合在一起，让用户利用网络来实现对继电保护装置的配置，使继电保护装置的可操控性得到明显提高。

（3）向协同保护方向发展。传统保护仅能够对定值进行自整定保护，同时还要结合被保护线路的运行状态。智能电网的出现使得这种保护技术得到了全面提升，继电保护能对基于全网信息的保护状态实现自动化配置和整定，使整个继电保护系统能够实现互相保护，使传统的分散式独立保护转变为协同保护模式。

（4）应用新原理与新技术。智能电网中风能、太阳能和生物能等新型能源的随机接人，会给电网运行的安全性带来一定的挑战；同时，在智能电网背景下，更加快捷、灵活的调度方式将实现对电能传输方式和潮流方向的灵活调整；以电力电子控制为依托的电网灵活控制方式将取代传统电网的故障暂态特征。因此，应用和以上变化相适应的继电保护新原理和新技术，将是未来继电保护发展的主导方向，同时也是相关研究的关键课题。

四、继电保护在智能电网中的重要作用和意义