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微机继电保护在化工企业的综合利用和研究
一、概述 
       随着公司生产规模的扩大和生产自动化水平的提高, 生产工艺对电气系统自动化程度的要求也越来越高,促使微机继电保护装置在我公司电力系统中大规模投入使用。电力系统上各种智能设备采集的模拟量、开关量、一次设备状态量大大增加,运行人员可以从中获取更多的一、二次设备的实时信息。但是,由于目前的微机型二次设备考虑较多的是对以往设备功能的替代,导致这些设备基本上是独立运行,致使它们采集的大量信息白白流失,未能得到充分利用。
       公司的电力系统是一个不可分割的整体,对整个系统的一、二次设备信息进行综合利用,对保证安全供电具有重大的意义。近几年,计算机和网络技术的飞速发展,使综合利用整个电力系统的一、二次设备信息成为可能。综合利用整个电力系统智能设备所采集的信息,人为或自动对信息进行计算分析,并调整继电保护的工作状态,有利于工作人员分析处理事故、调整运行方式和进行设备的技术管理工作。能实现以下主要功能:
       1、对各个6KV主要变电所的运行情况进行实时监控,科学调度管理;
       2、实现对各类复杂的系统事故进行快速准确定位和处理;
       3、使用各类装置的故障录波和故障信息记录,快速准确查找分析故障原因;
       4、通过对给类装置的编程功能、开入量的综合利用实现电气设备本身的连锁和配合仪表DCS控制系统;
       5、远距离对继电保护装置进行调整、切换;
       6、对系统中运行的继电保护装置的可靠性进行分析研究。
 
二、系统构成
       各个变电所现场的微机继电保护装置、智能信号采集装置和各类自动调控装置根据各自不同的特点,利用不同的通讯方式组成本变电所的综合自动化调度管理系统:01#、02#、05#变电所采用RS232和RS485串口通讯方式,把现场的西门子微机保护装置、南瑞中德的NSP-7xx系列分散型保护监控单元、南瑞电控的微机发电机励磁装置和智能电度表等各类的单个智能设备连接起来,利用NSC2000厂站自动化系统软件组成各变电所独立的综自调度管理系统;03#、04#变电所采用工业以太网和现场总线的通讯方式,把北京德威特德公司的600系列、9000系列的微机继电保护装置和现场智能电度表连接起来,利用DVP3000变电站综合自动化软件组成03#、04#变电所的自动化管理系统。
       各个变电所通过利用通讯电缆、光缆的通讯介质,组建各变电所之间的电力调度系统局域网,在总降调度室统一组态,供运行人员使用,监控全公司主要变电所的运行情况,并对其进行调度管理。通讯结构如图1、图2所示:

 
三、实际应用情况分析和研讨
       1、实现对11OKV变电站和各个6KV主要变电所的运行情况进行实时监控,以便运行人员能够及时准确的了解系统的运行状况,对系统运行方式实现科学调度管理,是公司的整个供电系统处于安全、可靠、经济的状态。同时技术人员可以利用计算机智能软件和过程能量优化技术,对收集的所有信息进行分析、计算,根据供电系统的实际情况及时调整运行方式,降低供电线路和变电设备的用电损耗,且促进供电系统安全稳定长周期运行,实现节能减排,降低企业的生产成本,增强企业产品的市场竞争力。
       2、实现对各类复杂的系统事故进行快速准确定位和处理,目前的保护和故障录波器的故障测距算法,一般分为故障分析法和行波法两类。其中行波法由于存在行波信号的提取和故障产生行波的不确定性等问题而难以在生产中得到较好的运用。而故障分析法如果想要准确进行故障定位,必须得到故障前线路两端综合阻抗、相邻线运行方式、与相邻线的互感等信息,很显然,仅利用保护或故障录波器自己采集的数据,很难实现准确的故障定位。另外,对于比较复杂的故障,单端分析手段已经无法正确判断故障性质和故障距离。我们知道,得到的系统故障信息愈多,则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确,因此,通过对调度端数据库中已经储备了所有一次设备参数,通过共享EMS系统的数据,可以获得故障前系统一次设备的运行状态。故障发生后,线路两端变电站的客户机可以从保护和故障录波器搜集故障报告,上送到服务器。调度端服务器将以上信息综合利用,通过比较简单的故障计算,就可确定故障性质并实现准确的故障定位。
       3、使用各类装置的故障录波和故障信息记录,快速准确查找分析故障原因,系统发生事故后,往往有可能伴随着其它保护或相邻回路保护的误动作。传统的事故分析由人到各个保护动作地点收集数据进行分析完成,受个人经验、水平和老式继保装置性能的影响,易出现偏差。由于由微机继电保护组成综合自动化系统搜集了故障前后系统一次设备的运行状态、运行数据和变电站保护和故障录波的故障报告,可以综合线路两端保护动作信息及同一端的其它保护动作信息进行模糊分析,并依靠保护和故录的采样数据精确计算,从而能够迅速准确的做出判断。
       4、通过对微机继电保护装置的编程功能、开入量的综合利用实现电气设备本身的连锁和配合仪表DCS控制系统:可以通过利用西门子公司的第4代微机型保护7UM62装置内置于名为ANSI66的功能模块中的热模型,以高压异步电动机的定子电流为初始值,间接计算出转子的实时温度,当该温度超过电机的再启动限值时,就不再允许电机再次启动,直到温度降低限值温度以下;我公司的热电联产的两台发电机组(16MW+30MW)西门子7UM62装置中的PLC编程模块对采集到的发电机的电流、电压进行分析判断发电机是否处于过负荷状态,一旦过负荷就送出两对节点,一对节点采集到总降PLC系统解列减载系统做为判据,一对节点被送到总降后台信息报警系统,提醒运行人员调整发电机运行状态。
       另外我们利用北京德威特公司的DVP9000系列的装置的12路开入量和12路出口继电器之间的相互关联和配合,把速断、差动保护动作信号关联闭锁电动机的合闸回路,防止工艺现场操作人员再次合于故障造成事故扩大;把开关柜的接地刀闸位置、断路器位置通过开入量接入微机继电保护装置,关联断路器的分、合闸回路,完善补充高压开关柜的“五防”措施;把设备现场分、合闸,DCS分、合闸,控制室分、合闸以及DCS工艺连锁信号引入微机继电保护装置,准确记录动作信息以便事故情况下快速确定具体的动作回路,分析查找原因解决故障。
       5、远距离对继电保护装置进行调整、切换,以便快速适应运行方式的调整变换,我公司使用的南瑞中德的NSP-7xx系列保护装置和北京德威特的9000系列的微机继电保护装置都可以设置5套不同运行方式的保护定值且可以实现远距离切换调整,便于调整运行方式时,及时调整继电保护定值适应改方式下系统的安全稳定运行。
       6、对系统中运行的继电保护装置的可靠性进行分析研究,通过与继电保护管理信息系统交换保护配置、服役时间、各种保护装置的正动率及异常率等信息,通过计算机软件可以实现对继电保护装置的可靠性进行分析。特别是当某种保护或保护信号传输装置出现问题,并暂时无法解决时,通过将此类装置的可靠性评价降低,减轻系统对此类保护的依赖,通过远程调整定值等手段,实现与上下级回路的保护的配合,防止因此类保护的拒动而扩大事故范围。
 
四、分析存在的问题,探讨解决方法
       1、安全性问题:由于电网继电保护综合自动化系统的功能强大,并且可以控制运行设备,与电网的安全稳定运行息息相关,因此在设计之初,就必须对系统的安全性问题给予足够重视。可以说,安全性解决的好坏,将是微机继电保护综合自动化系统能否运用的关键。初步设想,调度端服务器必须采用双机热备用方式保证硬件安全;通过远方修改保护定值时,客户机必须通过加密的数字签名核实调度端传送定值的可信度,并通过校验码及数据回送保证定值的可靠性。并且,当客户机向保护传送定值时,必须不能影响保护的正常性能。在这方面,还需要做大量的工作。
       2、规约问题,需要将全网所有微机保护、故障录波器和现场智能采集设备联系到了一起,如果能够解决好信息的组织及传输规约,将对系统实施起到事半功倍的作用。因此,希望参照国外标准,尽快建立国内继电保护信息组织规约。
 
五、结束语
       通过以上分析,我们可以看到随着微机继电保护在化工企业的广泛应用,变电站综合自动化系统的实现,将给化工企业的继电保护工作带来一次质的飞跃,它将能大大加强继电保护的效能和可靠性,对保证企业供电系统安全稳定运行具有重大的意义。希望今后科研、运行、设计人员加强对综合利用微机继电保护装置和相关智能设备信息的研究,进一步提高微机继电保户综合利用的科学性、合理性和快捷性。

【未来五年,北海将这样发力!】编前语:天道酬勤,春华秋实。过去五年,我们勠力同心,栉风沐雨,披荆斩棘,交出了一份无愧于党、无愧于人民、无愧于时代的优异答卷。当前和今后一个时期,是北海实现超越跨越最为重要、最为关键的时期。市长廖立勇在北海市第十六届人民代表大会第一次会议上作的政府工作报告提出,未来五年,要把北海建设成为一个令人向往的城市,让北海人民为生活在北海而自豪。这个豪迈而激荡人心的目标,既符合中央和自治区对北海发展的期望和要求,符合经济发展规律和北海现阶段发展特征,又承载了北海人民对美好生活的向往。如何让宏伟蓝图变成美好现实?我们将这样发力——

今后五年
北海经济社会发展的预期目标:
综合实力大幅提升,经济发展速度稳居全国首批沿海开放城市前列,经济总量和综合实力进入广西第一方阵。地区生产总值年均增长12%、财政收入年均增长12%、规模以上工业增加值年均增长19%、固定资产投资年均增长12%、社会消费品零售总额年均增长10%、城镇居民人均可支配收入年均增长7%、农村居民人均可支配收入年均增长8%。
未来五年,北海要力争成为全国发展速度最快、发展质量最高的城市之一,力争成为全国公共服务最优、民生保障最好的城市之一,力争成为全国生态最佳、环境最美的城市之一,力争成为全国最和谐稳定、安全感最高的城市之一。

今后五年,
我们必须做到以下“五个始终坚持”:
——始终坚持党的全面领导。必须把党的领导落实到经济社会发展的各领域各方面,贯穿到政府工作的全过程各环节。
——始终坚持以人民为中心。要始终关注人民群众期盼什么、向往什么,加快推动共同富裕,让每一个北海人都能够收获由衷的自豪。
——始终坚持新发展理念。不断提高落实新发展理念的能力和水平,推动北海经济从量的扩张转向质的提升。
——始终坚持舞好开放龙头。要大力发展向海经济,闯出一条依海富市、以海强市、人海和谐、合作共赢的新路子,让“丝路古港”焕发新时代活力。
——始终坚持统筹发展与安全。积极引导全社会特别是各类市场主体增强信心,有效防范化解重大安全风险,打造沿海地区统筹发展与安全的北海样板。

今后五年,
我们重点做好以下十项工作:
一、打造六大产业集群,加快构建高质量向海工业体系。
深入实施工业强市战略和工业振兴行动,加快构建现代向海工业体系,努力建成全球最大的智能电视机、高端玻璃及光伏材料、高端造纸三大产品生产基地。力争到2025年,绿色化工产业集群产值实现1000亿元,电子信息产业集群产值突破1000亿元,高端玻璃及光伏材料产业集群产值突破1000亿元,新材料及高端设备制造产业集群产值突破1000亿元,高端造纸产业集群产值突破1000亿元,能源产业产值突破400亿元。
二、深入实施乡村振兴战略,加快推进农业农村现代化。
优先发展农业农村,强化以工补农、以城带乡,巩固提升脱贫攻坚成果,壮大特色农业产业,推进“接二连三”,实施乡村建设行动,缩小城乡区域发展差距,解决发展不平衡不充分问题,促进农业高质高效、乡村宜居宜业、农民富裕富足。
三、提升发展现代服务业,加快建设港口型国家物流枢纽城市。
突出发展以高端服务业为重点的新经济,加快发展现代物流,促进消费全面升级,提高第三产业对经济发展的贡献率。其中,发展壮大软件和信息技术服务、金融服务等8个领域高端服务业,2—3年内打造成为千亿元产业集群;完善“铁公机港管”等综合交通枢纽体系,加快形成内外联通、安全高效的物流网络,把北海由“路网末梢”变成陆海空交通枢纽,加快铁山港30万吨航道疏浚及码头建设,做大公铁海联运和集装箱运输,打造中南西南的重要出海通道,力争铁山港货物年吞吐量达到8000万吨。
四、培育壮大“旅游+”业态,加快建设国际化现代滨海旅游名城。
推进国家级全域旅游示范区创建工作,做足滨海特色旅游文章,打造千亿元文旅产业集群,把北海建设成为驰名中外的旅游度假胜地,力争到2025年5A级景区达到2家、4A级景区超过20家,全面建成银基文旅、海丝首港、高德滨海文旅综合体、新奥康乐旅游港、侨港风情小镇、白龙珍珠城等一批标志性文旅重大项目,推动在建的8家一线品牌五星级酒店全部建成运营、力争再新建10家。
五、坚持项目为王落地为要,加快扩大有效投资。
实施扩大有效投资三年攻坚行动,持续开展精准招商,引进一批世界领先、国内一流、行业顶尖的企业,引进一批高技术、高成长性、高附加值的产业项目,推动产业结构调整优化,强化要素保障,加快项目建设,推动一批重大产业、基础设施、民生和生态环保等领域项目开竣工,2021——2023年全市重大项目完成投资1900亿元,提前实现“十四五”时期全市投资翻番目标。
六、全面深化改革扩大开放,加快建设“一带一路”开放合作重要节点城市。
要融入国家开放发展战略,深度参与西部陆海新通道建设,深化与“一带一路”沿线、RCEP国家和地区合作,融入“南向、北联、东融、西合”开放格局,深入推进重点领域改革,加快建设科技创新强市,吸引更多“新北海人”定居创业。
七、坚持生态优先绿色发展,加快推进生态文明建设。
发展绿色低碳经济,坚决打赢蓝天、碧水、净土、清废保卫战,加强生态环境保护修复,统筹有序做好“碳达峰、碳中和”工作,实施产业升级行动和能耗“双控”行动,坚决遏制“两高”项目盲目发展,鼓励发展非“两高”项目,新引进的项目必须以最先进的工艺、最高端的设备、最小的能耗实现最大的产值,确保“十四五”期间单位GDP能耗下降13.5%以上,力争所有地表水考核断面水质均达到Ⅲ类标准,近岸海域海水水质优良率持续保持在全国前列,持续保持饮用水水源地水质达标率达100%。
八、高标准规划建设管理城市,加快提升城市美誉度和影响力。
优化城市空间布局,实施城市更新行动,确保成功创建“全国文明城市”,提升城市人居环境质量,努力打造独具个性、美丽舒适、生态宜居、充满魅力的湾区城市。其中,编制实施北海市国土空间总体规划和廉州湾新城滨海组团、涠洲岛旅游区、大健康生态新区等重大规划,加快建设廉州湾新城(北部CRBD)和冯家江商圈(南部CRBD),推动设立廉州新区,推进南珠新城建设。
九、繁荣发展社会事业,加快提升人民群众的获得感幸福感。
办好人民满意教育,确保学前三年毛入园率98%以上,全市普惠性幼儿园覆盖率90%以上,50%的县区实现义务教育优质均衡发展,高中阶段教育毛入学率保持在98%以上,力争建成北海电子信息工程职业学院、广西艺术传媒职业学院、北海理工学院、北海现代职业学院、北海海运职业学院等5所高职院校;发展高水平卫生健康事业,完成6家市级公立医院搬迁、扩建和升级,使北海成为全国医疗硬件条件最好的设区市之一,力争2025年北海医疗水平达到西南中南地区先进水平;全面建设“文化北海”,高水平建好美术馆、群艺馆、海洋文化博物馆、北海歌剧院、北部湾体育中心、国际会议会展中心和北海新闻大厦,建成三个足球公园和一批国际化赛事场地,鼓励民营企业、社会组织和个人建成100个以上特色博物馆;加快完善社会保障体系,全市城镇新增就业6万人次以上,城镇调查失业率控制在6.5%以内。
十、加强和创新社会治理,加快建设人民满意的平安北海。
统筹发展和安全,提升社会治理水平,积极防范化解各类风险,建设更高水平的平安北海,争创全国食品安全城市,积极创建全国民族团结示范市,为人民群众创造安业、安居、安康、安心的良好环境。

任重道远须奋力,风急潮涌正扬帆。让我们始终牢记初心使命,心往一处想,劲往一处使,进一步解放思想、改革创新、扩大开放、担当实干,朝着北海人民希望的方向努力奔跑,跑出高质量发展的加速度,开创更加幸福美好的明天!
https://t.cn/A6MpUk1b


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