智能变电站继电保护配置的应用现状和展望

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luke_kai
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:在我国经济和科技快速发展的今天,全国已经基本实现了用电全球化,很多偏远穷困的山区和少数民族聚居地也接通了电路,也能用上了电,因此人们对电的使用量和使用范围也越来越广了,这就对人们对用电装置和电路的使用安全提出了高的要求,怎么样就能安全高效的使用电,有不会或者较少电装置对我们做出的伤害,这是我们要考虑和解决的,因此在这样的要求下,随之智能化人性化的电路保护装置也就随之推出。通过不断的研究和完善技术装备,智能化的继电保护配置也越来越多,但是一些传统的电网保护装置随着使用周期的增长,灵敏度减低,判断失误,保护失误等问题也随之出现,因此我们要提出和研究出一些新的智能变电站继电保护装置,来满足我们的要求。智能变电站继电保护配置对我们的安全进一步提出了保障,它是智能电网的重要组成部分,对电网是否能安全运行作出了保障。本文主要论述了能变电站继电保护配置的应用现状,分析它一些重要的組成元件,以及对智能变电站继电保护配置的未来展望。
  关键词:智能变电站;继电保护配置;应用现状;展望;
  引言
  在我们的日常生活中,几乎无时无刻都离不开电的使用,小大个人,大到工厂都不能离开电,由此可见电对我们的生产生活都是至关重要的,但是大家都知道每年由于使用电不规范或者是缺乏用电安全意识造成的死亡是很多的,因此在科技和经济的不断发展下,研究人员也不断地优化了用电保护装置,提出了智能化继电保护配置,它在很多紧急情况下,能及时的感应电流的波动,电阻的过渡,电网电压的波动等,对于情况异常者,智能化继电保护配置会立刻启动保护程序,这是电路会自动报警甚至是启动切断电源,来保护电网发生故障,避免大面积停电和电网瘫痪,以及避免因为用电而发生的危险事故的发生。智能变电站中的继电保护设备在不断的提升和进步,它是保证电力元件能安全运行的基础,在电力系统的电气元件发生故障时,它会及时报警或切断电源,终止不必要的事件发生,大大减低了用电人员的伤亡率和较少了我国经济损失,同时能节能减能,实现能源利用的最大化,它是我们在日常生活和学习中保证我们安全用电过程中不能缺少的一部分。
  1 智能变电站继电保护配置的现状分析
  什么是智能变电站呢?它指的是我们采用一些集成式,比较先进的和环保节能的,同时使用时又能保证可靠稳定的设备,以实现全球数字信息化、信息共享化、各种通讯平台网络全球化为基础要求,设备能自动完成对信息的采集、汇总、分析、评估、检测、监测、保护等过程,同时该设备还能保障电网实现自动化监测,自动化控制,自动化分析和决策等功能。该变电站是高度的人性化、智能化、既能像人一样实施分析操作,在不同的情况在能有不同的但且可靠的解决对策,以此来确保了电网的安全、稳定运行,同时节省能源,低碳环保。
  就现目前智能变电的使用情况来看,它还处在试用推广阶段,随着人们安全意识的不断提高,全球环保的不断提倡以及少能节能的不断深化,相信在不久的以后,智能变电保护装置会实现全球化的。智能变电与常规变电站有很多不同的地方,它高度的实现了设备的人性化、智能化、可控制化,通过智能跳闸,智能报警等许多高级设备程序的不断完善和智能化,较少了事故发生的频率,保障了电网安全稳定的运行,同时让设备的使用周期延长,也是提高经济效益的一部分。现目前随之智能化的越来越普及,很多的智能设备和装置都能实现工业化生产,这也使得智能变电站的资金使用随之较低,不在是高额的投资,因此智能变电站有着很好的经济效益和更广阔的推广前景。
  智能变电站由间隔层、设备层、站控层构成,每一个组成的部分都有着不一样的作用,它是之间的相互配合,才能保证工作的正常运行。1)设备层一般是一些一次性的设备和智能组件组成的智能设备和终端,来完成电能的输出、监测、分析、计算、保护等过程。它是智能变电站的基础结构。2)间隔层测指的是二
  次设备构成的,对电完成监测、控制、继电保护过程。它的作用时间和作用次数都是智能化的。3)站控层是在前两个的基础上更为复杂的设备系统,它是由多个子系统构成的,对全站甚至多个一次设备进行监测和控制,完成数据的采集分子监测等过程。
  2 智能变电站继电保护的基本要求
  2.1 线路保护
  提到智能变电站继电保护装置的基本要求首先要说的就是线路的保护,线路保护装置是用于各个电压之间间隔单元的监测和保护,它保障了完善的智能化过程,包括对备用电源的控制、计量、保护和对通信的监视等对种功能,能有效的保障各个地级高压和低压电网以及厂级和以上电路系统的安全稳定运行。为电压厂、发电厂、配电厂、用电单位等多个地方提供保障机制和解决问题的方案。因此,能变电站继电保护中
  线路的保护是十分重要的,它是电网全面接通和运行的保障,是实现电网信息全球化的基础,如果线路受损或者是没有做好线路的保护措施,是很容易导致漏电,无电等情况的发生,得我们的生活和学习带来影响的。
  2.2 变压器保护
  变压器相信我们大家都很熟悉,在我们的学校、生活区、工厂区等很多地方都看得见,它是采用分布式配置,对各个单元级电压进行监测,能及时敏锐的监测电压的变化情况,具有比较完整的差动保护功能。对于智能变电站继电保护是基于线路保护后不可缺少的一部分。变压器保护装置有很多个装置构成,如:吸湿器、测温装置、继电器等装置,结构较为复杂,就该装置里面的保护程序都有20多个,它是具备很多功能,比如:监测、保护、控制等功能,是实现智能变电站继电保护装置的理想元件,对一次设备,如设备层等的电压和电流都有着强大的采集和监测计算功能,它可用于集中式安装和设备装置的后备保护。
  2.3 电感器保护
  对于能成为电感器的导体的定义是比较广泛的,由于在通电的情况下,导体周围会产生一定的磁场范围,所以只要能承载一定电流的导体都具有一定的电流感性。但是在实际生活中,一些长且直的通电导体的磁场都比较弱,承电能力也比较有限,因此我们一般会选择导线绕成螺线管作为电感器,在有些情况下,为了进一步增强电流感性和磁场力,还会在螺线管的中间插入铁心,这样的电感器又称之为铁心电感器,前面说的那一种电感器有叫做空心电感器。从严格意义上来说,电抗分为容抗和感抗两种,因此电感器实际指的是电感器和电容器。   2.4 母线保护
  母线保护是智能变电站继电保护装置的重要组成部分,而电力系统的保护又是母线保护的重要组成部分,因此母线的保护首先得做到电力系统的保护,而电力系统的保护的基础又是总线路的保护,因为总线路不仅是保证电流正常接通的基础,因为如果总线路的电源系统发生故障,会直接影响连接着总线路所有设备的正常运行,严重时还会造成设备损坏,甚至影响和损害整个电力系统又,而且对电力系统的正常传输和分配其之重要的作用。随着经济的不断发展,人们的用电量在不断的增大,这对电网承受电压的水平也随着提高,因此母线的保护设施,母线的灵敏性以及母线的稳定安全性等都要求都将随之提高。因此,我们在选择母线的材料是要尽量选择耐受性,耐压性强的导体作为母线装置,相对应的安全保护程序要更加的严格把关,面对紧急事件该程序要更加的反应及时,反应灵敏,减低设备的损失和保护用电人员的安全。
  3 智能变电站继电保护配置的未来展望
  3.1基于广域信息的电网保护的展望
  什么是广域信息的电网保护,一般指的是都对电网的多方面保护措施,比如防止电网漏电,电网系统崩溃,减少用电事故等。现目前一次成为国内外的研究热点。广域信息的电网保护和常规的电网保护装置相比,无论志在使用范围,还是使用的周期等多个方面都提升了很多,常规的电网保护随着使用周期的延长,可能会出现灵敏度降低、判断失误、保护失效等问题,因此广域信息的电网保护的研究和发展是大势所趋的,同时对我们电网系统能否长期持久高效的运行也是至关重要的。
  广域信息电网保护系统的组成是较为复杂的,这主要是由它的功能和使用的范围来决定的。包括以下几个方面:1)动态监测系统。广域信息的电网的保护电力系统是具有实时监测性的,能对多个用电地区的电力系统的运行状态和用电使用情况实施在线监测和测量,分析其运行十分安全,它是每个变电站的电力电流电量的调节和监测中心,能及时同步变电站的电量使用情况和电压的高低,是用电厂和发电厂的主要的通信设备;2)保证广域电网信息的有效切割,保证广域电网信息的控制策略有效实施,以及其他智能化电网保护装置的正确算法;3)广域信息的电网保护安装在每个变电站,特别是电度调控中心和电网控制运营中心,和智能化控制监测电力的动态监测系统,保证能在电网发生故障时,及时作出判断。
  3.2 主动原则的瞬态保护研究
  瞬态保护是一种高效率、高频瞬态的电路保护系统,响应速度快,准确度高,精密度高等特点,对一些电流的波动,电阻的过渡,电网系统的不稳定和电压的急剧升高等情况能快速做出精准的判断以及解决高问题的存在。这对我们电网的保护是很重要的,可以降低判断失误,提高保护性,以及一定程度上延长电路的使用寿命,提高经济效益,较少损失等。
  3.2.1 基于瞬时频率特性的保护
  基于瞬时频率特性的保护是一种应发生电网故障时,该系统发出故障信号,这是需要检测高频电压和电流的一种保护系统。但目前它的使用任然存在一些问题,比如成本高、质量没有保障、通信容量有限等问题;除此之外,瞬态保护的交互性不高,在电路器断电和损坏时,瞬态保护系统很容易判断失误、保护失效,灵敏度降低等情况的发生,最终没有实现保护效应。
  3.2.2 行波保护最早的瞬态保护
  行波保护是最早的瞬态保护,它很多种不同形式的保护类型,如行波差动保护、根据振幅的波动频率和波动方向来实施的距离保护、线路保护等保护系统。行波保护具有很多优点,如不受电网系统波动的影响,有良好的判断性和方向性,响应时间快,反应度高,判断性准等优点。但是行波保护不稳定,不能准确适应瞬态信号的识别方法,对于一些不确定的行波信号和行波的波动不能或者无法做出准确性判断和启动保护装置。
  4 结语
  在经济快速发展的今天,为了更好的适应我们的社会,我们只要不断的学习和进步,特备是对于科技的发展是日新月异的,我们要不断的积累经验,完善我们的设备,来更好的实现我国的发展。就目前来看,如果没有了电能,我们是无法工作的,社会也是无法进步的,因此我们要从长远的角度来考虑问题,我们要怎么做才能让我们的电能实现经济最大化,利用最大化,尽量不去浪费一点点能,重要这样才能实现我国的可持续发展。从另一个角度出发,我们用量的范围和用电量的增加,我们也要随之来不断提高的我们的用电保护装置,智能化的水平不断地提高,不仅是技术上的提高,其资金的使用量也要隨之不断下降,才能不断的推广,实现全球智能变电站继电保护配置,让它运用在各个行业和生活的各个方面。同时面对现目前智能变电站继电保护配置存在的不足,我们在及时的解决,让未来的智能变电站继电保护配置能更加的完美,更加的安全稳定可靠,让电网系统的运行更加的稳定。
  参考文献
  [1]王腾. 220kV智能变电站站域保护研究[D].广西大学,2018.
  [2]张军. 智能变电站二次系统分析及研究[D].天津大学,2017.
  [3]孔凡东. 智能变电站站域后备保护开发与测试[D].山东大学,2014.
  [4]黄妍. 220kV智能变电站继电保护配置方案研究[D].广西大学,2013.
  [5]韩天博. 500kV智能变电站继电保护配置方案的分析与探讨[J]. 电子测试, 2019(16):109-110.
  [6]吕巍. 智能变电站继电保护配置方式的分析与研究[J]. 科技尚品, 2017(3):218-218.
其他文献
摘要:对广大电力企业而言,变电检修的重要性是毋庸置疑的,在变电检修的过程中,SF6断路器维护则是重中之重,这是保证电网保持稳定运行的关键。SF6断路器所具有的断电性能是较为优越的,当SF6气体和空气发生作用时会产生出大量负离子,这样就可使得灭弧、消电离的目标切实达成。从这点来说,对SF6断路器所具有的特点进行研究,还有如何对其进行维护就具有了十分重要的现实价值。  关键词:变电检修;SF6断路器;
期刊
摘要:自改革开放以来,我们国家不断迎来新的发展,人们生活水平质量的不断提升,我国社会对于电能的需求量也越来越大,这就为我国的电力事业发展带来了巨大的上升空间。输电线路是电力工程中至关重要的部分,其运行稳定性直接影响着电能的正常输送,在输电线路运维过程中,雷击是一种较为常见且危害性较大的安全事故,输电线路遭受雷击会导致其线路短路,严重的还有可能引发火灾等问题。如何加强线路的防雷性能是保证输电线路安全
期刊
[摘 要]本文主要围绕着智能化变电站方面运维检修的二次安全保护措施开展深入研究及探讨,望能够为相今后此方面技术实践工作高效化的开展提供指导性的建议或者参考。  [关键词]智能;变电站;运维检修;二次;安全措施;  前言:  智能化变电站,属于智能电网三流汇集(包括业务、信息、电力)核心枢纽,是现阶段我国电网企业智能化电网总体部署核心,更是当前变电站各项科学技术发展主流方向。二次安全保护措施,属于待
期刊
摘 要:本文通过对射阳港电厂三期#5、#6机组#1、#2、#3高加气动疏水调节阀故障分析,找出导致调节阀故障的原因,并针对性地进行改造,以降低调节阀故障率,提高#1、#2、#3高加的安全性能。  关键词:气动疏水调节阀 故障分析 改造  0 引言  高压加热器(简称高加),是利用汽轮机的部分抽气对给水进行加热的装置。作为一种热量转换装置,主要应用于大型火电机组回热系统,其传热性能的优劣直接影响机组
期刊
摘要:随着经济建设的不断加快,电网建设与电网普及覆盖面也在不断扩大,但是,由于我国电网建设起步较晚,容易出现供电不良、供电分布不均等现象,这对城市用电造成了一定的影响,而无功传输可以减少电网电压输送损耗,无功电力是影响电压质量的一个重要因素,做好无功电力的控制和管理工作,能够有效提高整体的供电水平。做好变电设计工作中无功补偿装置的设计工作,能够有效提高电网运行的整体效果,节约有限的电力资源,促进电
期刊
摘要:输电线路架设是一项相当复杂的工程,其作为电力系统中的重要内容,需要架设在野外,增大了输电线路故障发生的概率,会对人们正常的电力生活产生巨大的影响,严重的会还会对社会的稳定造成威胁。  关键词:输电线路;运维;检修技术  1输电线路的检修  中国大部分区域的输电线路架设应用的全部是以架空线为主的架设办法,如果输电线路出现故障,那么将直接影响到电能的传输,就会给用户的正常用电带来巨大的影响。输电
期刊
摘要:在智能变电站的应用中,站控层是一个相当重要的部分,可以实现和各级调控中心的数据信息的实时交互,从而保证电网运行的稳定与安全。智能变电站站控层对上纵向贯通调控主站系统,向下连接变电站间隔层设备,站控层负责全站设备的监视控制,并与各级调控中心进行远动信息实时交互,对电网的安全稳定运行至关重要。因此,有必要对智能变电站站控层测试技术有关内容进行分析。  关键词:智能变电站;站控层;测试技术一、智能
期刊
摘要:在电力系统中,输电线路的作用不言而喻,而输电线路运行维护以及状态检修是较为关键的内容,分析输电电路维护检修工作内容,了解工作重点,探究合理的技术手段,可以为基础设施建设等工作开展提供有效的参考,基于此,文章主要对我国电网线路运行维护以及状态检修技术的开展进行了简单的分析论述。  关键词:输电线路;运行维护;状态检修技术  1输电线路运行维护  1.1防外破措施  防外力破坏的措施主要有以下几
期刊
摘要:现阶段相关部门对变电运维工作提出了更加严苛的要求,变电运维效果与电力系统运行情况具有较大的关联,为了确保系统正常运行,为工业生产和人们生活提供充足的电能,电力部门需要做好变电运维管控工作,明确安全隐患是提升变电运维效果的基础所在,下面笔者对变电运维中常见的安全隐患及解决措施进行分别说明。  关键词:变电运维;安全隐患;解决方案  1导言  变电站在近年来随着社会的进步,取得了一定的成就,然而
期刊
国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司内蒙古乌兰浩特137400?摘要:众所周知,在我国输电线路系统中,架空输电线路占据着至关重要的地位,其能否得到安全高效的运行,对整个电力服务水平的提升有着十分重要的意义。但是从当前来看,在架空输电线路维护工作中,还存在诸多方面的问题和不足。  关键词:架空输电线路;运维;检修技术  引言  在我国社会不断发展的过程中,电力用户的持续攀升,电力系统处于重压状态,供
期刊