摘要:继电保护技术随着科学技术的不断发展,在智能变电站中的使用已经非常广泛。其能对智能变电站中的线路、变压器以及母联进行一定的继电保护。保证变电站能够稳定高效地进行工作。但是,在目前的智能变电站的继电保护技术中还存在着一定的不足,因此,相关人员要准确地了解继电保护技术的特性,全方面地实施一系列措施,来优化其各个功能,保障智能变电站的安全性。
关键词:智能变电站;继电保护;优化措施
1智能变电站特点分析
1.1一次设备智能化
在智能变电站一次设备内,可以将智能传感器和智能组件嵌入到一次设备,可以使一次设备在采样和控制方面实现数字化。在实际运行过程中,一次设备与保护设备、测量设备、计量设备、控制设备和状态监测设备之间的采样数据和控制命令都是通过光缆进行传输,因此通过装置智能传感器和智能组件后,一次设备具备了智能化的特点。
1.2通信规约标准化
在智能变电站中,需要严格一定的标准来对所有智能设备进行信息模型和通信接口的建立,从而使设备之间能够完全做到无缝连接,并按照统一标准,各设备与变电站通信网络进行连接,从而实现信息之间的有效共享。
1.3提高运行自动化水平
智能变电站不仅可以协调就地、区域和全局的功能,而且支持在线决策和协同互动的高级应用,具备更多样化和更复杂化的自动化功能,所以说智能变电站运行自动化处于较高的水平。
1.4功能集成和结构紧凑化
在当前智能变电站中,由于智能化技术的不断提高及其应用,功能传感器与智能电子设备和一次设备之间有效地实现了结合,同时变电站自动化系统具有物理集成和功能集成的特点,智能变电站一次设备和二次设备之间实现了紧密融合,变电站内专业界限更加模糊,可以说当前智能变电站无论是功能集成还是结构都更具紧凑化。
2智能变电站继电保护结构分析
2.1 IEC61850标准体系
IEC61850为智能变电站继电保护网络以及通信设计必须要遵循的原则,在设计继电保护系统构架时,往往一个实体设备中会包含多个逻辑设备,并且由基本单元来实现逻辑节点的划分,如跳闸回路、保护算法以及采样值处理等节点。对于通信协议,主要就是通信服务类型以及性能要求等来映射特定通信协议,例如如SV/GOOSE通信,为保证实时性传输层与网络层协议映射为空。
2.2数据帧传输机制
传统变电站继电保护设置有负责采样以及命令信号通道,由通道固定延时以及装置处理速率构成传输延时,保护效果相对固定。而智能变电站的继电保护,主要是利用以太网数据帧的形式来完成传输采样值、获取开关状态量以及下达跳闸值指令等,整个过程以交换机以及光纤作为介质,并由过程层网络来完成通信。由此可以确定,智能变电站继电保护对工程层网络有着较高的依赖性。
2.3“三层两网”构架
与传统变电站继电保护不同,智能变电站主要是利用过程网络为中心,将IEC61850作为通信标准,则按照功能分析构架可以分为三层,即站控层、间隔层以及过程层,并且没两层之间会构成站控层网络与过程层网络。其中,站控层主要负责传输整定值召唤、修改以及录波文件的传送等;过程层主要负责传输采样值、跳闸、开关状态量以及闭锁等信号,对定时性与可靠性具有严格的要求,关系着变电站各项功能是否能够正常运行。
3智能变电站继电保护技术
3.1线路继电保护
线路继电保护在智能变电站继电保护内具有重要作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆线路继电保护过程中,能够对智能变电站运行状态进行实时性监控,了解智能变电站实际情况情况,一旦智能变电站出现故障,线路继电保护可以采取相对应解决措施,对智能变电站故障进行防治。在条件允许情况下,还可以在智能变电站线路上安装测控装置,测控装置主要作用就是对智能变电站运行状态进行检测,测控装置会将所测控到的结果传输到网络体系内,继电保护就可以按照测控装置所检测到的结果,对智能变电站下达针对性继电保护指令。
3.2变压器继电保护
变压器继电保护在智能变电站内,承担着过程保护职责。在变压器继电保护装置内,在后备部分安装中可以采取集中安装模式,进而充分发挥出变压器继电保护在智能变电站内保护作用。变压器继电保护在运行时,核心模块为非电量保护,非电量保护模式需要与电缆相互连接,同时与继电保护装置相连接。变压器在运行过程中一旦遭受到不良因素影响,非电量保护模块就会进入到跳闸状态下,传输跳闸指令,能够有效缓解智能变电站在不良因素干扰下所需要承受的压力,保证变压器能够安全稳定运行。
3.3母联继电保护
母联继电保护与线路继电保护较为相似,但是母线继电保护由于母线分段性能原因,母联继电保护性质更加简单,在智能变电站继电保护内具有重要作用。
4目前智能变电站继电保护的优化措施
4.1就地化间隔保护
在智能变电站中,当需要进行继电保护设备安装时,需要将其安装在被保护设备的附件,这样可以充分地遵循就地化原则,不仅可以有效地缩短事故发生时继电保护设备反应时间,而且有利于最大限度地降低事故所带来的损失。在当前新型一体化微机线路铺设时,通常都需要与变压器保护措施同时进行,并结合现场被保护设备的合理配置,这样可以有效地提高智能变电站运行的平稳性,确保人员和设备的安全。另外,当前新型保护装置通常采用的都是电缆采集数据的方式,利用数字化处理时不仅在时间上具有一定的优势,而且分配和调配时能够充分地借助于计算机,能够在最短时间内保证继电保护设备的启动,有效地提高了设备的安全性。
4.2站域保护功能的应用
站域保护就是在同一网络支配下,利用计算机的优势调动全站信息,在收到来自危险的微机信号时,计算机及时的开启传统的后备保护,而且由于整个过程全部采用电信号的方式来传递信息,所以后备保护动作的时间很短,能够满足智能化发电站的灵敏性要求,还会实现电路的实时保护功能。
4.3优化站内设备,减少不必要的端口
当前我国智能变电站中所使用的较多电气设备都是进口国外的一些知名企业,这些设备在技术上虽然十分先进,但由于生产过程中是依照本国变电站为模型来进行制造的,这就需要我们在选购过程中要注重技术的先进性、结构的复杂性、设备的兼容性和单位能耗等诸多问题,在确保设备质量的同时,还要确保智能变电站内部的设备实现优化配置,尽量地降低设备的复杂程度,减少一些不必要的端口,这不仅有利于更好地实现对设备的操作,而且与智能变电站节能环保的要求也相符。需要针对当前我国智能变电站初期的实际水平,来对站内设备进行合理配置,实现资源的有效节约。
结语
智能变电站作为智能电网建设中非常重要的一个环节,而在当前智能变电站中,继电保护技术作为其中最为核心的技术,需要通过对继电保护技术进行合理优化,有效地保证设备和人员的安全,确保智能变电站安全、可靠的运行,推动我国智能电网的快速发展。
参考文献
[1]张尚然.智能变电站继电保护技术研究[J].工业控制计算机,2016.
[2]刘芳奇.加强110kV智能变电站建设运行维护管理的重要意义[J].通讯世界,2016.
[3]李伟.关于智能变电站继电保护技术优化探讨[J].中国新通信,2016.
作者简介
张大沛(1985.5-),男,本科,工程师,现从事变电二次管理。
王新伟(1986.12-),男,硕士,工程师,现从事二次设备检修管理工作。
孟阳(1988.07-),男,本科,助理工程师,现从事二次设备检修管理工作。
论文作者:张大沛,王新伟,孟阳
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/6
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