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摘 要:随着智能变电站的快速发展,各种新型电力设备数量不断增加,这对于继电保护装置设置的要求也越来越高,为了保护智能变电站的安全、稳定运行,必须加强继电保护设置,采用合适方法,充分发挥继电保护装置的重要作用,提高智能变电站的经济效益和社会效益。故在本文中主要对智能变电站的继电保护方法进行了简单的分析与探讨。
关键词:智能变电站;继电保护;方法分析
一、智能变电站中的继电保护
电网系统中,智能变电站继电保护配置主要分为智能变电站过程层继电保护与变电站层继电保护。首先,在电网系统中,智能变电站过程层继电保护配置主要是根据智能变电站过程层的一次设备情况,独立对于一次设备进行主保护的配置。在根据智能变电站过程层一次设备情况进行继电保护配置时,对于智能变电站过程层一次设备主保护的配置需要分为两种。一是在进行电网系统中,智能变电站过程层一次设备本身就是智能化设备的保护配置时,变电站的一次设备保护装置安装在变电站智能设备的内部;二是如果变电站的一次设备是老设备改造的,对于这样的变电站一次设备的主保护配置应该将保护设施以及合并器、测控等功能设备在一次设备附近进行就近安装,以保证智能变电站设备运行与维护工作便利。在电网智能变电站中,过程层继电保护配置中的电网信息的采集与传输,整个智能变电站系统中都是通过以太网实现。
二、智能站繼电保护技术发展研究
目前智能变电站继电保护信息的集成和共享给继电保护调试、检修工作带来了诸多的困难和不确定性,其调试检修工作量也完全不亚于常规变电站。如智能站调试除了常规的保护功能测试外,增加诸多延时和同步性能的测试、软压板功能测试、检修机制测试、丢帧断链测试、光衰耗和光功率测试和网络测试等,且目前很多功能没有较好的测试手段或者无法测试,如网络风暴、交换机性能、涉多间隔保护装置数据同步测试。对全站系统配置的验证,需要SCD配置文件离线审查和现场调试相结合,很可能因某一参数设置没审查到或某一细微项目没调试到位而导致保护装置误动或拒动,另可能因人为原因导致最终保存的SCD配置文件与现场装置实际配置不一致,给后期检修、改扩建带来隐患。因此未来智能变电站继电保护技术应重点研究全站配置在线/离线反校验和更好的调试验证技术、方法。
全站配置在线反校验是利用镜像技术将继电保护系统设备及相关辅助设备实例配置信息镜像备份,经网络独立传输至集中分析系统,由集中分析系统进行反组态形成SCD配置文件,再与最终保存的SCD文件进行对比分析,检测实际运行的配置信息与最终确认的配置是否一致,一方面防止人为因素导致配置不一致发生,一方面可检测设备配置是否遭遇外界破坏或网络冲击而修改。离线反校验是通过工具将各设备配置镜像备份,离线进行反组态和比对分析,缺点是无法及时发现配置文件的任何变动。
三、提高智能变电站继电保护可靠性的措施
(一)在变压器继电保护配置方面的措施
在电力系统中,配电线路的电压是额定的,即便是电压过高和电压过低,均会给配电系统的运行带来影响。而智能变电站调控电压的状柱主要是变压器,所以是促进配电保护的主要装置。因而在通过变压器开展配电保护时,应采取分步的方式进行配置,从而确保变压器能有效的实现差动继电保护,而在变压器后备保护过程中,主要是采取集中的方式进行配置,同时还能利用独立安装技术对非电量实施继电保护,也就是在电缆与断路器接通之后达到继电保护的目的,从而促进其可靠性的提升。
(二)利用电压限定延时对电流量进行测量
当智能变电站的电力系统处于高效的运行状态时,在电流因素的影响下,经常会发生外部短路故障,进而导致过负荷电流的问题出现,从而形成过负荷电流,即便是电流量处于正常情况,其电流量也不会存在较大的差异,这就会在变电站的系统发生外部故障而出现跳闸的情况,最终影响继电保护的可靠性。为了确保其可靠性得到有效的提升,对变电站所有线路中的电流量,采取电压限定延时的方式进行,这样即便是在出现过负荷电流的情况下,能及时的发出警报,下达执行保护的命令,最大化的确保继电保护的可靠性得到提升。
(三)线路保护设置
为了提高智能变电站的测控和保护水平,实现操作控制和站内保护功能的一体化,对智能变电站利用间隔保护配置方式进行各个单套配置,在很多智能保护线路中,多是通过断路器直接阶段或者数据信息采样等方式来实现保护功能,通过GOOSE网络,导致断路器失灵,发挥重合闸保护功能,在智能变电站控制电路中,不同线路控制装置和间隔保護测量通过GOOSE网络实现信息交换,还可通过点对点连接来控制智能终端设备,实现单元合并、信息传输等功能,完成直接跳闸和数据采样,不用通过GOOSE网络实现智能变电站断路保护。同时,智能变电站母线和主干电路中电子式互感器可以通过相关电压信号,连接各个合并单元以后,通过数据打包形式来处理智能变电站数据,被保护测控装置和SV网络通过通信光纤来传输信号,并且通过GOOSE网络来传输测控装置接入间隔信息。
(四)母联保护
智能变电站的母联分段保护设置和线路保护设置有很多相似之处,在设置分段保护装置时,将智能变电站终端设备和合并单元连接起来,不利用相关网络数据进行保护跳闸和直接采样,这样可实现智能变电站的母联保护跳闸。同时,结合智能变电站的运行特点和设计要求,智能变电站的分段保护必须采用单套配置方式,从而实现对智能变电站的准确测控和安全保护。当前,智能变电站的分段保护跳闸主要采用点对点直接跳闸方式,利用GOOSE网络对各个保护分段实现母联保护。
总之,智能变电站是我国变电站系统未来发展的重要趋势,和传统变电站相比,其内部结构形式更加复杂,电力设备更加多样化,因此必须高度重视继电保护配置,结合智能变电站的实际运行特点,优化和改进继电保护配置方法,加强继电保护配置管理和控制,提高智能变电站的安全性、可靠性和稳定性。
参考文献:
[1]李宝伟,倪传坤,李宝潭.新一代智能变电站继电保护故障可视化分析方案[J].电力系统自动化,2014,05:73-77.
[2]王同文,谢民,孙月琴,沈鹏.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].电力系统保护与控制,2015,06:58-66.
[3]解晓东.智能变电站继电保护配置分析[D].山东大学,2013.
[4]杨超.110KV智能变电站的继电保护分析[J].数字技术与应用,2012,08:170-171.
关键词:智能变电站;继电保护;方法分析
一、智能变电站中的继电保护
电网系统中,智能变电站继电保护配置主要分为智能变电站过程层继电保护与变电站层继电保护。首先,在电网系统中,智能变电站过程层继电保护配置主要是根据智能变电站过程层的一次设备情况,独立对于一次设备进行主保护的配置。在根据智能变电站过程层一次设备情况进行继电保护配置时,对于智能变电站过程层一次设备主保护的配置需要分为两种。一是在进行电网系统中,智能变电站过程层一次设备本身就是智能化设备的保护配置时,变电站的一次设备保护装置安装在变电站智能设备的内部;二是如果变电站的一次设备是老设备改造的,对于这样的变电站一次设备的主保护配置应该将保护设施以及合并器、测控等功能设备在一次设备附近进行就近安装,以保证智能变电站设备运行与维护工作便利。在电网智能变电站中,过程层继电保护配置中的电网信息的采集与传输,整个智能变电站系统中都是通过以太网实现。
二、智能站繼电保护技术发展研究
目前智能变电站继电保护信息的集成和共享给继电保护调试、检修工作带来了诸多的困难和不确定性,其调试检修工作量也完全不亚于常规变电站。如智能站调试除了常规的保护功能测试外,增加诸多延时和同步性能的测试、软压板功能测试、检修机制测试、丢帧断链测试、光衰耗和光功率测试和网络测试等,且目前很多功能没有较好的测试手段或者无法测试,如网络风暴、交换机性能、涉多间隔保护装置数据同步测试。对全站系统配置的验证,需要SCD配置文件离线审查和现场调试相结合,很可能因某一参数设置没审查到或某一细微项目没调试到位而导致保护装置误动或拒动,另可能因人为原因导致最终保存的SCD配置文件与现场装置实际配置不一致,给后期检修、改扩建带来隐患。因此未来智能变电站继电保护技术应重点研究全站配置在线/离线反校验和更好的调试验证技术、方法。
全站配置在线反校验是利用镜像技术将继电保护系统设备及相关辅助设备实例配置信息镜像备份,经网络独立传输至集中分析系统,由集中分析系统进行反组态形成SCD配置文件,再与最终保存的SCD文件进行对比分析,检测实际运行的配置信息与最终确认的配置是否一致,一方面防止人为因素导致配置不一致发生,一方面可检测设备配置是否遭遇外界破坏或网络冲击而修改。离线反校验是通过工具将各设备配置镜像备份,离线进行反组态和比对分析,缺点是无法及时发现配置文件的任何变动。
三、提高智能变电站继电保护可靠性的措施
(一)在变压器继电保护配置方面的措施
在电力系统中,配电线路的电压是额定的,即便是电压过高和电压过低,均会给配电系统的运行带来影响。而智能变电站调控电压的状柱主要是变压器,所以是促进配电保护的主要装置。因而在通过变压器开展配电保护时,应采取分步的方式进行配置,从而确保变压器能有效的实现差动继电保护,而在变压器后备保护过程中,主要是采取集中的方式进行配置,同时还能利用独立安装技术对非电量实施继电保护,也就是在电缆与断路器接通之后达到继电保护的目的,从而促进其可靠性的提升。
(二)利用电压限定延时对电流量进行测量
当智能变电站的电力系统处于高效的运行状态时,在电流因素的影响下,经常会发生外部短路故障,进而导致过负荷电流的问题出现,从而形成过负荷电流,即便是电流量处于正常情况,其电流量也不会存在较大的差异,这就会在变电站的系统发生外部故障而出现跳闸的情况,最终影响继电保护的可靠性。为了确保其可靠性得到有效的提升,对变电站所有线路中的电流量,采取电压限定延时的方式进行,这样即便是在出现过负荷电流的情况下,能及时的发出警报,下达执行保护的命令,最大化的确保继电保护的可靠性得到提升。
(三)线路保护设置
为了提高智能变电站的测控和保护水平,实现操作控制和站内保护功能的一体化,对智能变电站利用间隔保护配置方式进行各个单套配置,在很多智能保护线路中,多是通过断路器直接阶段或者数据信息采样等方式来实现保护功能,通过GOOSE网络,导致断路器失灵,发挥重合闸保护功能,在智能变电站控制电路中,不同线路控制装置和间隔保護测量通过GOOSE网络实现信息交换,还可通过点对点连接来控制智能终端设备,实现单元合并、信息传输等功能,完成直接跳闸和数据采样,不用通过GOOSE网络实现智能变电站断路保护。同时,智能变电站母线和主干电路中电子式互感器可以通过相关电压信号,连接各个合并单元以后,通过数据打包形式来处理智能变电站数据,被保护测控装置和SV网络通过通信光纤来传输信号,并且通过GOOSE网络来传输测控装置接入间隔信息。
(四)母联保护
智能变电站的母联分段保护设置和线路保护设置有很多相似之处,在设置分段保护装置时,将智能变电站终端设备和合并单元连接起来,不利用相关网络数据进行保护跳闸和直接采样,这样可实现智能变电站的母联保护跳闸。同时,结合智能变电站的运行特点和设计要求,智能变电站的分段保护必须采用单套配置方式,从而实现对智能变电站的准确测控和安全保护。当前,智能变电站的分段保护跳闸主要采用点对点直接跳闸方式,利用GOOSE网络对各个保护分段实现母联保护。
总之,智能变电站是我国变电站系统未来发展的重要趋势,和传统变电站相比,其内部结构形式更加复杂,电力设备更加多样化,因此必须高度重视继电保护配置,结合智能变电站的实际运行特点,优化和改进继电保护配置方法,加强继电保护配置管理和控制,提高智能变电站的安全性、可靠性和稳定性。
参考文献:
[1]李宝伟,倪传坤,李宝潭.新一代智能变电站继电保护故障可视化分析方案[J].电力系统自动化,2014,05:73-77.
[2]王同文,谢民,孙月琴,沈鹏.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].电力系统保护与控制,2015,06:58-66.
[3]解晓东.智能变电站继电保护配置分析[D].山东大学,2013.
[4]杨超.110KV智能变电站的继电保护分析[J].数字技术与应用,2012,08:170-171.