摘要:本文简述了继电保护和智能变电站的继电保护基本配置,阐述了智能变电站技术对继电保护的影响。分析了电力系统中智能变电站继电保护技术,希望给我国电力系统中智能变电站的继电保护技术的发展贡献力量,同时希望给行业内人士以借鉴和启发。
关键词:智能变电站;继电保护技术;电力系统
引言
随着社会主义市场经济的快速发展,我国的智能变电站技术也在快速发展,智能变电站技术代表了变电站自动化技术的发展方向,是智能电网建设的重要组成部分。继电保护的基本设置如何,智能变电站技术对继电保护有何影响,电力系统中的智能变电站继电保护技术有哪些,接下来,本文将做详细阐述。
1继电保护和智能变电站的继电保护基本配置
1.1继电保护的基本配置
随着电力系统的快速发展,对继电保护提出了越来越高的要求,同时快速发展的通信技术、计算机技术、电子技术等又不断地给继电保护技术注入新的活力,目前,电力系统的继电保护已经处于微机继电保护的发展时期。硬件、软件是微机型继电保护装置的主要构成部分,其中硬件就是模拟数字电子电路,和微机保护外部系统的电气联系以及软件运行平台就是由硬件建立起来的;软件就是计算机程序,其可以依据保护原理及功能要求控制硬件,使得逻辑判断与数字运算、采集数据、执行动作指令、交换外部信息等各项操作有序地进行。一是数字核心部件,由中央处理器、控制电路、存储器、计数器、定时器等组成的经过独特设计的微型计算机是继电保护装置的数字核心部件,其由控制总线、地址总线和数据总线连接为一个整体系统。在数字核心部件内运行的继电保护程序能够对各个外围接口部件的运转进行指挥控制,从而实现数字信号处理,使得保护原理得以实现。二是模拟电量输入接口部件,模拟电量是继电保护装置判断电力系统是否处在非正常运行状态或者出现故障的主要判断依据。可以把一次系统的模拟电量分成直流电量、交流电量和各种非电量,电量包括电压与电流两种形式。把电力传感器输入的模拟电量转换为正确的离散的数字量是微机型继电保护装置模拟电量输入接口部件的主要作用,这些离散的数字量就可以由数字核心部件识别并处理。三是开关量输入接口部件,只有确切了解开关量的状态,继电保护装置才能正确地进行动作。为开关量提供输入通道并进行正确的反映,电气隔离微机型继电保护的内外部,使得内部弱电电子电路免受外部干扰并保障其安全性,是开关量输入接口部件的主要作用。四是人机对话接口部件,把使用者与微机型继电保护之间的信息联系建立起来,方便人工操作、调试装置和得到反馈信息是人机对话接口部件的主要作用。输入控制命令和整定值是继电保护的主要操作,保护装置运行正常与否、发生动作与否、被保护的一次设备发生故障与否以及发生了什么性质的故障等是主要的反馈信息。使用智能化人机界面的微机型保护丰富了人机信息的交换功能,也大大地方便了人机的操作。五是外部通信接口部件,提供远程通信网络以及与计算机局域通信网络的信息通道是外部通信接口部件的主要作用。通用计算机网络接口和实现特殊保护功能的专用通信接口是主要的两类外部通信接口,其中通用计算机网络接口能够同时连接电力系统计算机远程通信网和电站计算机局域网,从而使得远方操作、数据共享等更高一级的控制、管理功能得 以实现。
1.2智能变电站继电保护的基本配置
变电站层继电保护和过程层继电保护是电网系统智能变电站继电保护配置的两大功能。其中,过程层继电保护配置主要依照变电站过程层的一次设备情况,独立地实现对一次设备的主保护作用。在按照智能变电站过程层一次设备情况配置继电保护时,主要有两种主保护配置:若电网系统中智能化设备的保护装置就是智能变电站过程层的一次设备,要在变电站智能设备的内部安装一次设备保护装置;由老设备改造而来的变电站一次设备,要在其附近就近安装测控、合并器等功能设备和保护设施,以方便智能变电站设备的日常运行以及日后需要进行的维修工作。以太网是实现过程层继电保护装置中采集、传输电网信息的主要方式。
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2智能变电站技术对继电保护的影响
2.1电磁式互感器转变为电子式互感器
电磁式互感器转变为电子式互感器继电保护源数据的性质发生了变化这就需要对电磁互感器传变特性设计的一些算法以及整定原则做出相应的调整和改善;还需要对电子式互感器采样就地数字化可能造成的数据同步、延迟等问题进行评估。
2.2二次信息的网络传输代替了传统的二次电缆硬连接
二次信息的网络传输代替了传统的二次电缆硬连接改变了继电保护数据的传输方式,二次信息的网络传输实现了设备的信息共享,使跨间隔保护更加便捷,能够实现继电保护的跨间隔以及跨电站;另外,网络化传输提升了数据保护的实时性和可靠性。
2.3继电保护数据的处理和利用方式发生了变化
智能变电站中,IEC61850的应用实现了不同设备间的互联、互通、互操作甚至是互换,这就促成了IED设备和二次信息的分离。
3电力系统中智能变电站继电保护技术分析
3.1线路继电保护技术
在智能变电站继电保护内,线路继电保护具有十分重要的地位,对于线路安全具有十分关键的意义。在线路继电保护实施中,应该实时监控智能变电站的运行状态,随时了解智能变电站的运行情况,一旦出现故障,监控系统能够立刻发现并作出预警,继而,相关工作人员可以及时采取对策进行处理,保护线路安全。如果条件允许,还可以根据实际情况在智能变电站线路上安装测控装置,该装置的主要功能就是对智能变电站运行状态进行检测,然后将测控数据传输到网络体系内,继电保护会对监测数据进行分析,然后根据结果,对智能变电站下达具有针对性的继电保护指令,控制线路的正常运行。
3.2变压器继电保护
在智能变电站内,变压器继电保护的主要作用就是保护相关元件。在变压器继电保护装置内,在后备部分安装中,集中安装模式最为合适,这种安装模式的选取,可以促进继电保护在智能变电站中发挥最大的保护作用。在运行过程中,变压器继电保护的核心模块是非电量保护,这种保护模式要求其与电缆进行连接,此外,还要与继电保护装置进行连接。在运行过程中,如果变压器收到不良因素的影响,非电量保护模块就会自动切入跳闸状态,并发出跳闸指令,及时有效的缓解由于不良因素的干扰而可能造成的线路故障,确保变压器安全、稳定的运行,同时保证线路安全。
3.3过流电限定保护
在智能变电站运行过程中,由于电流过载因素的影响,容易造成电力系统外部短路。这种过载电流会使外部发生故障导致跳闸。因此,需要在电力系统智能变电站中采用过流电限定的方式对电路进行保护,如果发生超负荷电流现象,则能够及时向变电站智能终端发出警报,同时由智能系统对其进行有效的保护措施,从而提升继电保护系统的稳定性和可靠性。
结语
随着智能变电站技术的不断发展,智能电网的自愈特性对继电保护的选择性、可靠性、速动性和灵敏性提出了更高的要求,对常规继电保护配置方法也提出了更高的要求。同时科技的发展为智能电网继电保护提供了更高的技术保障。社会的发展和科技的进步也对继电保护提出了更高的要求,智能电网的设计与建设受到了深刻的影响。智能电网的出现和普及将极大地改变传统电力系统的形态,继电保护技术随着各种新技术的运用而面临革新,灵活的运行方式和变化的设备特性都是继电保护的必须面临的挑战。作为电力系统发展的必然趋势,人们必须加快对智能电网的研究和推广,从而实现“坚强智能电网”。
参考文献:
[1]薛迎才.论电力系统中智能电网继电保护技术的构建[J].科技与企业,2014(14):373.
[2]肖虎,缪玉生.智能电网中继电保护技术的应用分析[J].科技创新与应用,2014(35):132.
论文作者:贾文霞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/12
标签:变电站论文; 继电保护论文; 智能论文; 电量论文; 电网论文; 电力系统论文; 部件论文; 《电力设备》2018年第5期论文;