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摘要:阐述智能变电站的继电保护系统,确保智能变电站的安全,提升继电保护系统的稳定,相关管理措施和技术手段,实现继电保护系统可靠运行。
关键词:智能变电站;继电保护;系统可靠性
引言
伴随着我国经济建设的不断发展,国家电网体系的建设也在科学技术的推动下取得了长足发展。目前,智能变电站以其低成本、安全与高效的特点,在我国电力工业中得到广泛的应用和推广。智能化变电站运行过程中,继电保护设备的运行高效率、稳定性与可靠性是其运行的保证。因此,对智能变电站继电系统设备的运行维护研究具有十分重要的意义,也是智能变电站持续发展与进步的保证。
1智能变电站继电保护系统模型概述
1.1智能变电站
将网络通讯技术作为变电站的二次系统控制,对变电站进行数据采集、控制和检测,进一步将电网数字化、智能化与自动化,即为变电站的智能化运行模式。智能变电站的主题模块主要为高级设备维护模块、数字信息采集模块、集成信息应用程序与网络信息交互模块等。智能变电站的网络模式对继电保护系统进行控制,对继电保护系统的稳定性和可靠性具有很大影响。使用网络控制跳闸方式的智能变电站,具有较长的控制路径,并且硬件较多,连接方式复杂,这就需要使用通过设备少、结构相对简单的控制方式来提高继电保护系统的稳定性。
1.2智能变电站继电保护系统结构
合并单元通过接收带时间戳的电子变压器发送的采样信息,实现对过程层的采样和传输,并将数据传输至继电保护装置。从常规的电磁变压器结构来看,电子变压器的优势很明显,包括无磁饱和、测量精确度高、经济性高、体积小巧、数字化程度高、安全可靠性高等。根据传感器头的电源不同,电子变压器可以分为主动型和被动型。合并单元后的电子变压器发送的采样数据,实现对过程层数字信息采集和传输,同时把信息传输到继电保护系统中,通过交换机可以实现数据链路层与数据帧的数据交换。近年来,交换技术在不断地进步更新,数据传输技术也日益发展,同时网络智能单元的通信效率也不断地取得进步。若将电路中的逻辑开关进行适当地设置,智能化电网的可靠性也就会相应增加,这种智能化设备不仅可以对继电器进行实时保护,也可以通过对设备参数的信息进行采集而对其运行情况进行反馈。熔断器的实时情况也可以反馈出设备的故障信息,而智能终端不仅能接受控制断路器的分闸命令,也可以将断路器的实时动作进行反馈。
2智能变电站继电保护的稳定性
当今电力智能迅速发展,我国的智能变电站变得极为重要,其安全稳定直接关系到人们的生活。经研究发现,大部分实践的智能变电站所受影响因素极多,很容易就造成供电异常的情况出现,给人们的生活带来极大不便。此外,还会造成相关设备损坏的利弊,经济损失也不可避免。所以构建智能变电站继电保护系统的同时,还需要使变电站中各种设备的稳定运作得以保障,减少干扰因素的影响。这样使继电保护装置的损害因素有所下降。在面对电力系统运行时的突发状况,智能变电站可通过继电保护来发出预警,让相关技术人员对相关故障进行紧急处理,减少故障损失。如果相关故障发生在智能变电站,继电保护设备会及时清除它们,将电网与故障节点分开,防止故障扩大,减少故障损伤范围,为智能变电站提供有效的安全隔离。
3智能变电站继电保护系统可靠性提升策略
3.1优化组网结构
在智能变电站中,通过对过程层交换机进行静态组播、VLAN等技术进行流量控制,可以提高网络带宽利用率,减少交换机负载及网络转发延时,确保信息交换的时效性和有效性。以母差保护为例,母差保护和各间隔智能终端设备的信息交换量较大,对智能变电站继电保护系统的母线制定保护方案时,必须有效使用母差保护装置收集智能终端的数据信息,为实现继电保护目标构建良好基础。但是实际工作中,技术并不能完美解决保护需求,使用该技术会导致母差保护装置的实际容量降低,影响智能网络的稳定运行。为此,应合理使用VLAN或静态组播技术,降低网络风暴发生的可能,确保保护信息交换的时效性和有效性,提升保护系统的安全性和稳定性。
3.2完善自动报警功能
变电站运行过程中,如果系统内部出现故障,就会自动发出警报,智能变电站的继电保护装置就能做出反应,通过识别智能变电站中相关电力数据和整理信息以及保存之后,再识别故障发生位置;系统的分析模块会利用系统故障前后的运行数据,完成对故障的初步诊断工作,之后智能变电站内部的继电保护会跳闸以保护整个系统。报警装置的运行速度和自动化水平有关,智能变电站建设中应该完善自动报警功能,保证系统稳定性和可靠性。必须加强对自动报警系统诊断和自动识别功能上的研发,提升对智能变电站故障问题的发现速度和诊断的准确性,保护智能变电站的同时也保护电力系统,避免电力系统受到故障问题的干扰,充分保证智能变电站运行的稳定。
3.3优化和完善保护配置方案
设计智能变电初期,应充分收集和分析系统资料,对全站继电保护配置进行系统性论证。一般情况下,应对110kV(重要设备)及以上电压等级设备配置双套主保护,以提升继电保护系统的可靠性、稳定性。以线路为例,随着电网的发展和通信网络构架的完善,在高电压等级电网线路上配备双套纵联差动保护越来越普遍。纵联差动保护只有保护区内故障时才动作,不存才与下一级线路配合的情况,可快速切除全线任何一点故障,确保系统运行的稳定性。通过优化继电保护系统配置方案,可提升变电站系统的稳定性和可靠性。
3.4优化运维体系
智能变电站运维工作中,运维人员所使用的软件、硬件都应使用标准的操作,而且要重视对智能终端柜操作过程中的关键点,减少设备因运转过程中不利影响。对系统的维修和养护工作也要结合具体的工作内容确定处理方法,电力系统内部应结合自身变电站在智能技术选择、应用方面的特点建立规范的操作手册,加强日常工作中对系统的状态评测等工作,利用核心技术提升系统的监管水平。并且,智能变电站技术是在不断发展的,因此在变电站技术水平不断提升的同时,也要不断更新运行维护标准,确保运维工作的质量。
3.5过流电限定保护
智能变电站运行中会受到外界因素的干扰而出现电流过载的问题,容易引发线路或变电站相关一次设备出现过电流,也即电流过负荷,从而导致故障发生时继电保护误动或者拒动,影响系统稳定性和可靠性等一系列问题。因此,可以在根据智能变电站中设计电压限定延时,以实现每个间隔终端电流的准确测量,一旦发现負荷问题,及时对系统进行调整,实现对系统的过流电限定保护。
结语
随着智能变电站技术的快速发展,不仅对可靠性的要求很高,而且对敏感性的要求也很高。通过优化与现代化传统的智能变电站的准备方法,以智能变电站作为电网建设的核心,在组织过程中进行对构建系统进行相应的管理,可以改善整体的稳定性,提高智能变电站的总体技术水平。
参考文献:
[1]司志舟,赵明明.智能变电站继电保护全过程管理[J].工程技术研究,2017(07):166+170.
[2]郭欣运.智能变电站继电保护运行问题浅析[J].科技展望,2016,26(31):88.
[3]张凯.电力系统中智能变电站继电保护技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(16):6-7.
[4]韩卫恒,樊丽琴,慕国行.智能变电站继电保护全过程管理[J].山西电力,2016(01):35-38.
关键词:智能变电站;继电保护;系统可靠性
引言
伴随着我国经济建设的不断发展,国家电网体系的建设也在科学技术的推动下取得了长足发展。目前,智能变电站以其低成本、安全与高效的特点,在我国电力工业中得到广泛的应用和推广。智能化变电站运行过程中,继电保护设备的运行高效率、稳定性与可靠性是其运行的保证。因此,对智能变电站继电系统设备的运行维护研究具有十分重要的意义,也是智能变电站持续发展与进步的保证。
1智能变电站继电保护系统模型概述
1.1智能变电站
将网络通讯技术作为变电站的二次系统控制,对变电站进行数据采集、控制和检测,进一步将电网数字化、智能化与自动化,即为变电站的智能化运行模式。智能变电站的主题模块主要为高级设备维护模块、数字信息采集模块、集成信息应用程序与网络信息交互模块等。智能变电站的网络模式对继电保护系统进行控制,对继电保护系统的稳定性和可靠性具有很大影响。使用网络控制跳闸方式的智能变电站,具有较长的控制路径,并且硬件较多,连接方式复杂,这就需要使用通过设备少、结构相对简单的控制方式来提高继电保护系统的稳定性。
1.2智能变电站继电保护系统结构
合并单元通过接收带时间戳的电子变压器发送的采样信息,实现对过程层的采样和传输,并将数据传输至继电保护装置。从常规的电磁变压器结构来看,电子变压器的优势很明显,包括无磁饱和、测量精确度高、经济性高、体积小巧、数字化程度高、安全可靠性高等。根据传感器头的电源不同,电子变压器可以分为主动型和被动型。合并单元后的电子变压器发送的采样数据,实现对过程层数字信息采集和传输,同时把信息传输到继电保护系统中,通过交换机可以实现数据链路层与数据帧的数据交换。近年来,交换技术在不断地进步更新,数据传输技术也日益发展,同时网络智能单元的通信效率也不断地取得进步。若将电路中的逻辑开关进行适当地设置,智能化电网的可靠性也就会相应增加,这种智能化设备不仅可以对继电器进行实时保护,也可以通过对设备参数的信息进行采集而对其运行情况进行反馈。熔断器的实时情况也可以反馈出设备的故障信息,而智能终端不仅能接受控制断路器的分闸命令,也可以将断路器的实时动作进行反馈。
2智能变电站继电保护的稳定性
当今电力智能迅速发展,我国的智能变电站变得极为重要,其安全稳定直接关系到人们的生活。经研究发现,大部分实践的智能变电站所受影响因素极多,很容易就造成供电异常的情况出现,给人们的生活带来极大不便。此外,还会造成相关设备损坏的利弊,经济损失也不可避免。所以构建智能变电站继电保护系统的同时,还需要使变电站中各种设备的稳定运作得以保障,减少干扰因素的影响。这样使继电保护装置的损害因素有所下降。在面对电力系统运行时的突发状况,智能变电站可通过继电保护来发出预警,让相关技术人员对相关故障进行紧急处理,减少故障损失。如果相关故障发生在智能变电站,继电保护设备会及时清除它们,将电网与故障节点分开,防止故障扩大,减少故障损伤范围,为智能变电站提供有效的安全隔离。
3智能变电站继电保护系统可靠性提升策略
3.1优化组网结构
在智能变电站中,通过对过程层交换机进行静态组播、VLAN等技术进行流量控制,可以提高网络带宽利用率,减少交换机负载及网络转发延时,确保信息交换的时效性和有效性。以母差保护为例,母差保护和各间隔智能终端设备的信息交换量较大,对智能变电站继电保护系统的母线制定保护方案时,必须有效使用母差保护装置收集智能终端的数据信息,为实现继电保护目标构建良好基础。但是实际工作中,技术并不能完美解决保护需求,使用该技术会导致母差保护装置的实际容量降低,影响智能网络的稳定运行。为此,应合理使用VLAN或静态组播技术,降低网络风暴发生的可能,确保保护信息交换的时效性和有效性,提升保护系统的安全性和稳定性。
3.2完善自动报警功能
变电站运行过程中,如果系统内部出现故障,就会自动发出警报,智能变电站的继电保护装置就能做出反应,通过识别智能变电站中相关电力数据和整理信息以及保存之后,再识别故障发生位置;系统的分析模块会利用系统故障前后的运行数据,完成对故障的初步诊断工作,之后智能变电站内部的继电保护会跳闸以保护整个系统。报警装置的运行速度和自动化水平有关,智能变电站建设中应该完善自动报警功能,保证系统稳定性和可靠性。必须加强对自动报警系统诊断和自动识别功能上的研发,提升对智能变电站故障问题的发现速度和诊断的准确性,保护智能变电站的同时也保护电力系统,避免电力系统受到故障问题的干扰,充分保证智能变电站运行的稳定。
3.3优化和完善保护配置方案
设计智能变电初期,应充分收集和分析系统资料,对全站继电保护配置进行系统性论证。一般情况下,应对110kV(重要设备)及以上电压等级设备配置双套主保护,以提升继电保护系统的可靠性、稳定性。以线路为例,随着电网的发展和通信网络构架的完善,在高电压等级电网线路上配备双套纵联差动保护越来越普遍。纵联差动保护只有保护区内故障时才动作,不存才与下一级线路配合的情况,可快速切除全线任何一点故障,确保系统运行的稳定性。通过优化继电保护系统配置方案,可提升变电站系统的稳定性和可靠性。
3.4优化运维体系
智能变电站运维工作中,运维人员所使用的软件、硬件都应使用标准的操作,而且要重视对智能终端柜操作过程中的关键点,减少设备因运转过程中不利影响。对系统的维修和养护工作也要结合具体的工作内容确定处理方法,电力系统内部应结合自身变电站在智能技术选择、应用方面的特点建立规范的操作手册,加强日常工作中对系统的状态评测等工作,利用核心技术提升系统的监管水平。并且,智能变电站技术是在不断发展的,因此在变电站技术水平不断提升的同时,也要不断更新运行维护标准,确保运维工作的质量。
3.5过流电限定保护
智能变电站运行中会受到外界因素的干扰而出现电流过载的问题,容易引发线路或变电站相关一次设备出现过电流,也即电流过负荷,从而导致故障发生时继电保护误动或者拒动,影响系统稳定性和可靠性等一系列问题。因此,可以在根据智能变电站中设计电压限定延时,以实现每个间隔终端电流的准确测量,一旦发现負荷问题,及时对系统进行调整,实现对系统的过流电限定保护。
结语
随着智能变电站技术的快速发展,不仅对可靠性的要求很高,而且对敏感性的要求也很高。通过优化与现代化传统的智能变电站的准备方法,以智能变电站作为电网建设的核心,在组织过程中进行对构建系统进行相应的管理,可以改善整体的稳定性,提高智能变电站的总体技术水平。
参考文献:
[1]司志舟,赵明明.智能变电站继电保护全过程管理[J].工程技术研究,2017(07):166+170.
[2]郭欣运.智能变电站继电保护运行问题浅析[J].科技展望,2016,26(31):88.
[3]张凯.电力系统中智能变电站继电保护技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(16):6-7.
[4]韩卫恒,樊丽琴,慕国行.智能变电站继电保护全过程管理[J].山西电力,2016(01):35-38.