智能变电站继电保护安全措施探析论文_孙小东

智能变电站继电保护安全措施探析论文_孙小东

摘要:在当代电网的发展历程中,智能电网已成为主流趋势,智能变电站作为电网中不可或缺的一部分,具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率及对电能进行合理分配等功能,同时继电保护对于变电站的安全可靠运行起着关键作用。对智能电网环境下的变电站继电保护进行分析,旨在梳理其独到优势和发展方向。

关键词:智能变电站;继电保护;安全措施

引言

继电保护技术是对电力系统安全性进行提升的重要手段,可以有效避免大面积停电对电力系统产生的影响,提升电力工作效率,对于我国电力系统安全运行和发展将产生重要影响。在近年来智能技术和电力技术发展的背景下,智能变电站技术也得到了显著发展,越来越多的新技术得到应用和发展。在全新社会形势下,群众对机电保护工作的设计、运维也提出了严格的标准和要求。虽然当前我国继电保护技术已经得到了显著发展,仍然存在很多缺陷问题没能得到有效解决,所以怎样对问题进行处理,提升运行工作安全性和稳定性也是一项具备较强意义的工作。

1智能变电站继电保护问题

1.1保护构造的差异

对于常规微机保护而言,其具有较强的集中性,其构成单元主要有保护逻辑核算、模数转变、人机对话等。对于采集到的开关量及一次模拟量的信号,可以利用电缆回路进行传输,使其到达保护设备中,通过相应的转换及计算,同时与开关量的输入相结合,在满足要求的背景下将开关回路加以闭合,该操作与一次设备相一致。通过二次电缆的连接来保护信号回路、间联闭锁回路和跳合闸回路。智能变电站所发挥的保护功能主要通过保护设备、合并单元及智能化终端相互配合实现。合并单元的作用是对该间隔内的模拟量进行收集,同时将对其进行相应的转换;保护设备的作用是对保护动作的逻辑进行有效计算;智能终端主要对隔离开关及间隔内断路进行控制,并收集相关的状态量信息。这三个单元之间通过“直采直跳”的方式来实现连接,有效保护启闭锁信息。对于数据的交互,可以运用过程层网来完成。继电保护功能是基于过程层的通讯来传输保护设备的信息,其构造具有较强的有效性及分散性。

1.2保护压板的差异

常规微机保护装置配置有软、硬压板,工作人员可以利用投退硬压板来完成保护功能的投退,其中主要包含了功能与出口两种压板。智能变电站继电保护设备仅仅存在一个“置检修”硬压板,而出口及功能两种压板都运用软压板。在停电检修的过程中,常规微机保护将会投入相应的硬压板,此时保护设备所形成的软报文信息将不会传输至变电站的监控系统,使运行人员免受干扰。在投入“置检修”硬压板之后,智能电子设备所发送的过程层报文数据的相关位置,保护设备可以将接收到的检修位与自身的检修状态进行对比,若两者一致,则对该保文进行处理,反之则视为无效,不会进行逻辑核算。

2智能变电站安全措施

2.1合并单元隔离措施

合并单元主要为保护装置提供交流采样数据,类似于常规微机保护的数据采样。在一次设备带电运行、间隔合并单元故障或进行不停电保护装置校验时,安全隔离范围应包括所有接收该合并单元交流采样数据的保护测控装置。例如某线路合并单元故障,在检修前应退出该间隔对应的线路保护及该合并单元对应的母差保护。对于线路保护而言,本间隔合并单元故障造成保护装置采样异常,保护功能已闭锁,为防止保护装置误动,故将对应保护装置退运。对于母差保护而言,在一次设备带电运行情况下,某线路间隔采样异常,会使得母差保护计算产生差流,很可能造成母差保护误动,故将母差保护退运。

2.2智能传感技术

在智能电网发展趋势下,智能传感器的出现为解决继电保护中存在的问题提供了便利。将智能传感技术应用在继电保护功能中,使其采集信息能力有了很大提升,通过该技术的应用,对信息数据采集有很大帮助,从而提高了智能电站设备运行的安全可靠性。

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2.2.1广域保护技术

广域保护技术是基于域实现对域内继电保护信息进行收集并进行域内外的综合评判。通过广域保护技术能够完成对该范围内的自动化控制,以此来保证智能电网运行的稳定性。广域保护技术在保护动作实施上优势明显,具有快速性、敏捷性,能够提高继电保护装置工作响应的速动性。通过利用广域保护技术,可以大幅提升电网运行中发现解决问题的能力。

2.2.2保护系统重构技术

保护系统重构技术通过其重构功能,实现在线及时将继电保护装置系统进行完善和配置。保护重构技术的应用,保证了继电保护技术能够同相应电网结构契合,使继电保护装置能够稳定可靠运行。随着用电量、电能质量的提升,对于继电保护功能上也增加了越来越多的要求和制约。除了要求其具备传统功能,还需要能够完成系统重构,在发生继电保护原件由于故障或是其他原因无法正确动作的情况下,能够完成自动化查找替代部件,实现继电保护装置功能的正常运行,完成其本职工作,避免事故产生。应用保护系统重构技术,为电网及智能电站的安全稳定运行提供了保障。

2.3智能终端隔离措施

智能变电站智能终端是保护测控等装置对一次设备进行控制和状态量采集的接口。某线路智能终端故障隔离时,应调整受影响的保护装置的运行状态(如将该套智能终端对应的线路保护、母差保护由跳闸改信号),退出本套智能终端的出口硬压板,退出重合闸功能。此外,由于双套冗余配置的两套过程层网络间没有联系,因此在一次设备带电运行、一套智能终端退运的情况下,应断开两套智能终端间的重合闸启动和闭锁回路。

2.4线路保护装置隔离措施

一次设备带电运行,在某线路保护装置故障隔离时,应首先断开“线路保护启动失灵”保护回路,需要退出线路保护启动失灵保护发送软压板及母差保护接收该间隔启动失灵开入接收软压板;其次,应与对侧线路保护隔离,两侧纵联差动保护跳闸改信号并断开纵联通道,以避免线路保护误发远跳信息;再次,退出保护装置与本间隔合并单元间的SV接收软压板,退出保护装置与本间隔智能终端间的GOOSE发送软压板;最后退出该线路保护装置的重合闸功能,避免保护误动。

3智能变电站继电保护功能的出现改变了传统变

电站孤立存在、单一化的结构特点,解决了设备重复配置产生的资源浪费问题。相比于传统变电站中的继电保护,智能电站中继电保护对站内信息实现了共享,能够降低成本。此外,智能电站内整个监测系统重量、体积及结构上都有改进,系统的维护、配置以及工程的实施也更加便捷,实现了对变电站内设备的优化配置。相关设备的检修更具科学性和可行性,智能变电站可以及时、有效地获取电网运行状态的相关数据、动作信息、智能电子装置的故障以及信号回路的状态等。通过运用智能化设备装置,实现对所有功能单元实时状况的监控,有效实现信息盲区的采集。由于智能变电站建设处于起步阶段,新技术、新设备制造仍不成熟,设计理念上存在欠缺,智能电站继电保护的应用需要进一步研发。

结语

在智能变电站中,其二次系统运维的关键内容就是制定与实施相应的安全措施。与常规的微机保护相比,该变电站具有较明显的差异,传统的作业模式发生巨大的改变,这极大增加了工作人员的运维难度。本文首先对智能变电站的构成特点及各个继电保护设备的隔离办法进行分析,最后对安全措施制定中所遵循的原则加以探讨,以期为该变电站二次设备实施安全措施提供有效的依据。

参考文献

[1]辛峰.智能变电站继电保护运维防误技术[J].电子技术与软件工程,2019(11):30-32.

[2]谷磊.智能变电站继电保护可靠性研究[D].广州:广东工业大学,2014.

论文作者:孙小东

论文发表刊物:《中国电业》2019年16期

论文发表时间:2019/11/29

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