【正文】 斷(3) ：欠電壓保護(hù)： 如果母線失去電源而造成失壓，當(dāng)母線電壓恢復(fù)時(shí)，可能因電容器組未放完電而使電容器承受過電壓，為此設(shè)置低電壓保護(hù)，發(fā)現(xiàn)母線電壓低于定值后帶延時(shí)，切除電容器組。(2) ：過電壓保護(hù)： 為避免使用相電壓在單相接地時(shí)引起過電壓保護(hù)誤動(dòng)，過電壓保護(hù)采用相電壓。三段相間電流保護(hù)可以反映的故障類型有：電容器組引接母線，電流互感器，放電線圈電壓互感器，串聯(lián)電抗器等回路發(fā)生相間短路?；謴?fù)正常以后，告警自動(dòng)消失。三相電壓和大于8V， 最大線電壓小于16V，判為二相PT斷線。(6) : PT斷線告警：三相電壓均小于16V，某相電流大于0。閉鎖有載調(diào)壓可選擇常開或常閉觸點(diǎn)。每個(gè)時(shí)限都可獨(dú)立投退，采用最大相電流判別。作為變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式下的接地保護(hù)，每段都可以獨(dú)立投退。零壓閉鎖元件的零序電壓，采用三相電壓計(jì)算自產(chǎn)零序電壓3Uz零序電流可選擇取自變壓器中性點(diǎn)零序電流或三相電流計(jì)算自產(chǎn)零序電流 。(2): 三段式零壓閉鎖零序過流保護(hù)： 配有三段共九時(shí)限（每段三時(shí)限 ）的 零壓閉鎖零序過流保護(hù)，作為變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式下的接地保護(hù)。外部接入的復(fù)壓開入閉鎖方式配合復(fù)壓出口功能，可實(shí)現(xiàn)各側(cè)復(fù)合電壓的并聯(lián)方式。通過定植的整定，每段過流保護(hù)可以選擇是否經(jīng)過復(fù)壓元件閉鎖，是否經(jīng)過方向元件閉鎖以及方向元件的設(shè)定。 10KV開關(guān)柜智能保護(hù)單元本變電站10KV開關(guān)柜選用的是LG公司的LV1真空開關(guān)，配置的是SIEMENS系列產(chǎn)品NSP7系列保護(hù)及測控裝置。REF542plus具有保護(hù)，測量，控制，監(jiān)測的功能。最后探討了光纖通信技術(shù)，現(xiàn)場總線通信技術(shù)，無線通信技術(shù)，配電載波通信技術(shù)在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用前景。 小結(jié)本節(jié)介紹了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，對不同網(wǎng)絡(luò)通信總線進(jìn)行了比較。 配電線載波通信技術(shù) 配電通信載波是以6—10KV配電線路為傳輸通道，采用移頻監(jiān)控和跳頻技術(shù)相結(jié)合的調(diào)制方式，應(yīng)用先進(jìn)的DSP數(shù)字信號處理技術(shù)和集成電路技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)話同傳的通信方式。提供了豐富的外圍接口，具有安裝維護(hù)方便，繞射能力強(qiáng)，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)靈活，大范圍覆蓋等特點(diǎn)(2): 一點(diǎn)多址微波通信技術(shù)：具有傳輸距離長（站內(nèi)50KM），容量大，配置靈活等特點(diǎn)。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中現(xiàn)場總線通信技術(shù)應(yīng)用越來越廣。(4)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性。(2)：互可操作性和互用性：設(shè)備和設(shè)備間，不同生產(chǎn)廠家之間。傳輸介質(zhì)主要是雙絞線?？傊?，光纖通信已經(jīng)成為了主要的通信方式，應(yīng)用于主干層及饋線終端層傳輸通道建設(shè)。 長距離光傳輸模塊是內(nèi)置與交換機(jī)或路由器的光設(shè)備。通常實(shí)現(xiàn)開閉所RTU至主站信息的傳輸，同時(shí)用于建設(shè)饋線FTU信息向配電子站集結(jié)的信息通道，但不能傳語音。(2) : 光調(diào)制解調(diào)器。其中SDH光端機(jī)具有自愈功能，并可以支持多個(gè)光方向，通常用SDH光纖網(wǎng)組成主干通信通道，PDH用于信息量不大的點(diǎn)對點(diǎn)連接。缺點(diǎn)是強(qiáng)度不如金屬線，連接比較困難，分路和耦合不方便，彎曲半徑不易太小。無漏信號和串音干擾。(4) ： 輸入和輸出間電隔離，不怕電磁干擾。(2) ： 傳輸衰耗少，適合長距離傳輸。 光纖通信技術(shù) 光纖通信優(yōu)點(diǎn)光纖通信是以光波做為信息載體，以光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì)的先進(jìn)通信手段。目前我們主要使用的有以下通信協(xié)議:IEC8705101通信協(xié)議（遠(yuǎn)動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)），IEC8705102 通信協(xié)議（電量采集通信標(biāo)準(zhǔn)），IE87051103通信協(xié)議（保護(hù)傳輸通信標(biāo)準(zhǔn)）。但這在變電站中也是不可行的，所以采用一個(gè)好的通信協(xié)議就能達(dá)到事辦功倍的效果。如果單純采用擴(kuò)大計(jì)算機(jī)內(nèi)存的數(shù)量的方式不僅是不經(jīng)濟(jì)的，也是有限的。在變電站控制系統(tǒng)中，CPU采集控制單元不僅要采集各類信號（開關(guān)位置，保護(hù)信號，有功，無功，電壓，電流，功率因數(shù)，電量等），還要對各單元的開關(guān)進(jìn)行控制和完成邏輯判斷等功能，這占用了很多CPU負(fù)荷以及內(nèi)存空間等資源。而通信協(xié)議就是整個(gè)系統(tǒng)通信部分的核心。再者國內(nèi)產(chǎn)品在工程組織，現(xiàn)場調(diào)試，售后服務(wù)等方面比國外產(chǎn)品更具有優(yōu)勢。與國外產(chǎn)品相比，國內(nèi)產(chǎn)品雖然在技術(shù)性能上存在一定的差距，但是也有其本身的特點(diǎn)。國內(nèi)的生產(chǎn)廠家主要有南京自動(dòng)化研究所，北京自動(dòng)化研究所，以及珠海的拓普公司，煙臺的東方電子，許昌繼電器廠等公司。除了西門子公司外，還有ABB公司生產(chǎn)的SCS100和SCS200。方案三中的CANBUS總線網(wǎng)絡(luò)也同樣設(shè)有優(yōu)先級傳輸，而且CANBUS網(wǎng)絡(luò)中的帶寬，負(fù)荷率，通信效率等也完全可以滿足變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求。實(shí)際應(yīng)用中表明，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷不超過帶寬的37%時(shí)，網(wǎng)絡(luò)上的沖突率很低，以太網(wǎng)的傳輸效率是有保障的。在方案2中，內(nèi)部間隔的LONWORKS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)一般不超過10個(gè)，所以在這種情況下內(nèi)部間隔的網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)時(shí)性是有保證的。LONWORKS以這樣的方式來保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。首先分析間隔內(nèi)部LONWORKS網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性。所以這種方案的傳輸實(shí)時(shí)性不好?，F(xiàn)場級CAN網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)通信管理機(jī)和監(jiān)控保護(hù)單元之間的信息傳送。：變電站內(nèi)部的通信基于CAN總線，包含兩層通信網(wǎng)絡(luò)：站級CAN網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場級CAN網(wǎng)絡(luò)。具體的方式如下圖所示 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中通信管理機(jī)的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部的變電站子層和單元子層之間的通信。 基于CANBUS總線的通信系統(tǒng)方案：圖1 所示為變電站綜合自動(dòng)化基于CANBUS總線的分層結(jié)構(gòu)圖。(4)：易于廣域網(wǎng)相連。而PC機(jī)用廉價(jià)的以太網(wǎng)卡也可以聯(lián)到以太網(wǎng)上。(3)：與PC機(jī)接口。(2)：故障錄波數(shù)據(jù)上傳輸速度大大加快。于是LONWORKS的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載極低，即使在各臺保護(hù)同時(shí)動(dòng)作的情況下，通信效率仍很高。因此網(wǎng)上節(jié)點(diǎn)多，流量大，而帶寬卻只有78kb/s，在多臺保護(hù)同時(shí)動(dòng)作等特殊情況下，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載突然加重，這時(shí)會出現(xiàn)較嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)沖突現(xiàn)象，網(wǎng)絡(luò)通信效率下降。其中Neuron芯片作為CPU的通信處理器完成了LONWORKS網(wǎng)絡(luò)的通信任務(wù)，利用它可和保護(hù)裝置通信。測控單元是整個(gè)方案的核心和關(guān)鍵。最低層的各種設(shè)備保護(hù)可不做任何改動(dòng)，保持了向下的兼容性。 間隔以上用10MB/S的嵌入式以太網(wǎng)構(gòu)成站內(nèi)通信的主干網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)后臺機(jī)，遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)等PC機(jī)和各間隔進(jìn)行通信。將站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)分為兩層。這種方案適用于中低壓變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，當(dāng)用于220KV及以上的大型高壓變電站時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)增多，網(wǎng)絡(luò)流量增大，網(wǎng)絡(luò)帶寬就顯得不夠了，特別是當(dāng)多個(gè)保護(hù)共同動(dòng)作時(shí)，網(wǎng)上沖突加劇，重發(fā)次數(shù)增多，通信效率降低，因此這種方案只使用于中小變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。通信介質(zhì)為屏蔽雙絞線或光纖。錄波網(wǎng)則傳送電力系統(tǒng)故障錄波信息。 LONWORKS現(xiàn)場總線網(wǎng)方案：如圖所示，變電站內(nèi)部有兩個(gè)LONWORKS網(wǎng)絡(luò)，分別為監(jiān)控網(wǎng)和錄波網(wǎng)。CANBUS總線是基于優(yōu)先級的多主從節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，克服了RS422，和RS485總線的缺點(diǎn)，而與LONWORKS總線相比，具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此CANBUS是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的一種性價(jià)比最優(yōu)的選擇。LONWORKS總線性能較強(qiáng)，但系統(tǒng)復(fù)雜，造價(jià)較高。 各種總線技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)RS232總線通信速度快，距離短。(9)：CANBUS節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下，具有自動(dòng)關(guān)閉總線的功能，切斷它和總線的聯(lián)系，以使總線的其操作不受影響。(7)：CANBUS采用短砧結(jié)構(gòu)，每一砧的有效字節(jié)數(shù)為8個(gè)，這樣傳輸時(shí)間短，受干擾的概率低，重新發(fā)送時(shí)間短，尤其適合在強(qiáng)電磁場環(huán)境下工作。(4)：CANBUS可以點(diǎn)對點(diǎn)，一點(diǎn)對多點(diǎn)全局廣播幾種方式傳送接收數(shù)據(jù)。(2)：CANBUS網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)可分為不同的優(yōu)先級，并可滿足不同的實(shí)時(shí)要求。CANBUS通信設(shè)備本身又具有較低的造價(jià)，從而它的應(yīng)用范圍很廣，特別是在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域。 CANBUS現(xiàn)場總線 CANBUS德國BOSCH公司設(shè)計(jì)的，它是一種基于優(yōu)先級的高速。應(yīng)用處理器完成用戶現(xiàn)場控制應(yīng)用。該芯片內(nèi)部裝有3個(gè)微處理器；MAC處理器完成介質(zhì)訪問控制。(6)：，此時(shí)的有效距離為130m(7)：Lonworks技術(shù)的一個(gè)測控網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)32000個(gè)。(4)：Lonworks通信采用了“網(wǎng)絡(luò)變量”，使網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)簡化成為參數(shù)設(shè)置增加了通信技術(shù)的可靠性。(3)：互操作性。(2)：通信介質(zhì)開放。LONWORKS總線的技術(shù)特性有以下9點(diǎn)：(1): 開放性。 LONWORKS總線LONWORKS是美國Echeton公司推出的一種新型現(xiàn)場總線。采用RS422標(biāo)準(zhǔn)通信時(shí)位率可達(dá)到10Mbit/s。 RS422為全雙工，可以同時(shí)接收和發(fā)送。 RS232，RS422 和RS485總線：RS232串口通信標(biāo)準(zhǔn)是美國電子工業(yè)協(xié)會于1969年公布的，該標(biāo)準(zhǔn)定義了數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間按位串行傳輸?shù)慕涌谕ㄐ?。該系統(tǒng)最初使用RS232總線，后來用到RS485總線。介紹了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)以及主要的配置，為下一章的通信協(xié)議做好了鋪墊。為中低壓變電站廣為采用。使用“一對N”方式實(shí)現(xiàn)時(shí)，一套裝置負(fù)責(zé)多條線路或變壓器的測量，保護(hù)和控制。③ 低壓線路的微機(jī)保護(hù)：這種類型的保護(hù)裝置可以分為兩種：一種為“一對一”方式，即一套裝置實(shí)現(xiàn)一條線路的保護(hù)；另一種為“一對N”方式，即一套裝置實(shí)現(xiàn)多條線路保護(hù)。工控機(jī)總線接口簡單，模塊化程度高，容易結(jié)合，使用維護(hù)方便，系統(tǒng)功能容易擴(kuò)展。為適合變電站自動(dòng)化的發(fā)展，新型微機(jī)變壓器保護(hù)也提供了基于現(xiàn)場總線的通信接口功能。許多廠家得宜于線路微機(jī)保護(hù)的成功開發(fā)和應(yīng)用中的成功經(jīng)驗(yàn)，推出了許多與微機(jī)線路保護(hù)硬件結(jié)構(gòu)相似的單片機(jī)型微機(jī)元件保護(hù)。由于以上的原因，在高壓和超高壓輸變電線路中，不但主保護(hù)必須雙重化配置，后備保護(hù)也必須雙重化配置。廣泛的使用多CPU微機(jī)保護(hù)裝置中，距離保護(hù)三段和零序保護(hù)三段，都具有遠(yuǎn)后備的功能。因此整個(gè)保護(hù)裝置并不因?yàn)椴捎昧硕郈PU技術(shù)而使可靠性大幅度的提高。保護(hù)輸入和輸出通道不采用冗余技術(shù)，而只是在信號處理器部分采用。3個(gè)保護(hù)插件啟動(dòng)元件按三取二的原則啟動(dòng)各套保護(hù)裝置的出口回路，從而大大的提高了保護(hù)裝置的可靠性。監(jiān)控CPU主要負(fù)責(zé)人機(jī)接口，保護(hù)定值管理。這種類型的微機(jī)保護(hù)裝置的基本特點(diǎn)是：電壓頻率轉(zhuǎn)換原理的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為整套裝置的公共部分,其頻率輸出信號分別傳送給各個(gè)保護(hù)插件，再由各個(gè)保護(hù)插件完成相應(yīng)的測頻，采樣值標(biāo)度變換，保護(hù)功能計(jì)算。(3) 微機(jī)保護(hù)硬件的一般結(jié)構(gòu)：微機(jī)保護(hù)的硬件類型分為三種：高壓線路微機(jī)保護(hù)，微機(jī)元件繼點(diǎn)保護(hù)，低壓線路的微機(jī)保護(hù).① 高壓線路微機(jī)保護(hù)：目前我國的高壓線路微機(jī)保護(hù)裝置的原理，性能，主要指標(biāo)以及制造工藝方面以達(dá)到了國際先進(jìn)水平，微機(jī)保護(hù)的動(dòng)作正確率也已經(jīng)超過了常規(guī)保護(hù)。為了進(jìn)一步簡化電路設(shè)計(jì)和調(diào)試，一些半導(dǎo)體廠家將完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成到一塊芯片中，能夠自動(dòng)完成所有輸入通道的數(shù)據(jù)采集而無須CPU干預(yù)。保護(hù)裝置使用公控機(jī)時(shí)，通常采用工控機(jī)智能同步數(shù)據(jù)采集模板完成采樣，再將采樣數(shù)據(jù)通過雙口RAM，F(xiàn)IFO等方式傳送給主CPU進(jìn)行處理，因此并不占用主CPU的處理時(shí)間。采樣率的提高導(dǎo)致了采樣間隔的縮短，從而留給CPU進(jìn)行采樣數(shù)據(jù)預(yù)處理，保護(hù)啟動(dòng)計(jì)算，主保護(hù)計(jì)算的時(shí)間大大縮短。以ANN為代表的人工智能技術(shù)和小波分析理論，以及行波保護(hù)，暫態(tài)保護(hù)等概念逐步引入繼電保護(hù)領(lǐng)域，對采樣速度提出了更高的要求。主要優(yōu)點(diǎn)是：通過光電耦合器與CPU接口，因此抗干擾能力強(qiáng)，容易實(shí)現(xiàn)多單片機(jī)系統(tǒng)的多CPU接口。這種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用的芯片比較多，電路復(fù)雜，抗干擾能力差，因此，在其改進(jìn)型產(chǎn)品中使用了電壓頻率轉(zhuǎn)換原理的計(jì)數(shù)式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。為了節(jié)省CPU的工作時(shí)間，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在變化完成后的得到的數(shù)字輸出不需要經(jīng)過CPU控制，而經(jīng)DMA控制直接存入本插件的RAM中。每個(gè)通道各有一個(gè)采樣保持器，其采樣脈沖輸入端并聯(lián)后聯(lián)到CPU插件上的定時(shí)器輸出端，以實(shí)現(xiàn)對各通道的同時(shí)采樣。隨著數(shù)字信號處理器芯片和開發(fā)工具的價(jià)格下降，可以預(yù)期數(shù)字信號處理器將會在微機(jī)繼電保護(hù)裝置中發(fā)揮重要的作用。將數(shù)字信號處理器應(yīng)用于微機(jī)繼電保護(hù)，極大的縮短了數(shù)字濾波?？焖俚闹噶钪芷冢鸾Y(jié)構(gòu)，流水操作，專用的乘法器，特殊的指令，加上集成電路優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以使DSP的指令周期達(dá)到200ns。數(shù)字信號處理器DSP：它與目前通用的CPU不同，是一種為了達(dá)到快速運(yùn)算而具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器。由于單片機(jī)價(jià)格低廉，因此，微機(jī)保護(hù)由當(dāng)初的單CPU的硬件結(jié)構(gòu)為主發(fā)展到為多單片機(jī)構(gòu)成的多CPU硬件結(jié)構(gòu)為主。其高效豐富的指定系統(tǒng)使得編程及其應(yīng)用即靈活又簡潔。運(yùn)行能力也得到了大大的加強(qiáng)，出現(xiàn)了無須進(jìn)行外部擴(kuò)展的所謂總線不出芯片的新型微機(jī)保護(hù)。而且某些保護(hù)算法需要使用乘法，除法或是開平方運(yùn)算，而早期的片內(nèi)資源有限，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常需要對其功能進(jìn)行補(bǔ)充和外部擴(kuò)展。單片機(jī)通過大規(guī)模集成電路技術(shù)將CPU ,ROM, RAM, 和I/O接口電路封裝在一塊芯片中，具有可靠性高，接口設(shè)計(jì)簡單，運(yùn)行速度快，功耗低，性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。再現(xiàn)階段，在一些微機(jī)繼電保護(hù)裝置中，個(gè)別產(chǎn)品也采用了性能更好，功能更強(qiáng)大的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。第二階段以多單片機(jī)構(gòu)成的多cpu硬件結(jié)構(gòu)為主，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為電壓頻率轉(zhuǎn)換原理的計(jì)數(shù)式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，硬件軟件的設(shè)計(jì)吸取了第一代微機(jī)保護(hù)裝置的成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，利用多cpu的特點(diǎn)，強(qiáng)化了自檢和互檢功能，使硬件故障可以定位，對保護(hù)的跳閘出口回路，具有完善的抗干擾措施以及防止拒動(dòng)和誤動(dòng)的措施。滿足在強(qiáng)電場，高頻影響和諧波沖擊等環(huán)境下可靠工作，并能防止雷電沖擊。開入板，模入板等，方便維護(hù)，并可在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)。(2): 軟硬件模塊化，方便維護(hù)和擴(kuò)展。保護(hù)柜內(nèi)各單元應(yīng)有獨(dú)立的交流輸入，獨(dú)立電源，獨(dú)立出口，應(yīng)有可靠的抗干擾措施。不同功能的硬件之間只能有信息交換，不應(yīng)有電的直接聯(lián)系。微機(jī)臺內(nèi)裝主機(jī)和微機(jī)電源，微機(jī)臺上放CRT，打印機(jī)和鍵盤。 (3)微機(jī)臺式：在主控室前部設(shè)微機(jī)臺，無模擬憑，無控制臺。打印機(jī)和鍵盤。在控制臺對面設(shè)保護(hù)柜，變送器柜，監(jiān)控柜，電度表柜和交直流電源柜等設(shè)備。其他如保護(hù)柜