摘要:电网是一个不可分割的整体,对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。近几年,计算机和网络技术的迅速发展,使综合利用整个电网的一、二次设备信息成为可能。电网继电保护综合自动化系统就是综合利用整个电网智能设备所采集的信息,自动对信息进行计算分析,并调整继电保护的工作状态,以确保电网运行安全可靠的自动化系统。
关键词:电网;继电保护;综合自动化
一、电网继电保护的重要性
电力网络是一个系统的整体,各部分之间有电流或者电磁的联系,因此,无论电力网络的哪一部分出现故障,都会对电网其他部分产生影响,轻则影响电网正常运行,造成大量的经济损失,重则造成大的电力事故,发生人员伤亡等社会重大事件。因此,一旦发现电力网络某部分出现故障,就需要在极短的时间内将故障部分与其他部分之间的联系完全切断,从而保证其他部分的正常运行,将电力孙志降到最低。要及时发现并及时切断联系,只能借助高度自动化的电力保护系统来完成,一般来讲,要避免故障部分对其他部分造成影响,需要在故障发生后的十分之几秒到百分之几秒的时间内切断联系。否则可能对发电厂或变电站造成影响,引发更大的故障,最后造成电力系统崩溃。电力继电保护能够在电力网络运行异常时做出反应,从而达到保护电力网络的目的。因此,电网继电保护不仅是降低电力故障损失的有效保障,更是防止发生电力事故的必要手段。
二、系统构成
电网的结构和参数,可以从调度中心获得;一次设备的运行状态及输送潮流,可以通过EMS系统实时获得;保护装置的投退信息,由于必须通过调度下令,由现场执行,因此可以从调度管理系统获得,并从变电站监控系统得到执行情况的验证;保护装置故障及异常,可以从微机保护装置获得;电网故障信息,可以从微机保护及微机故障录波器获得。分析看出,实现电网继电保护综合自动化系统的信息资源是充分的。为了更好的利用信息资源,应建立客户/服务器体系的系统结构,按此结构将系统分解成几个部分,由客户机和服务器协作来实现上述七种主要功能。这样就可以实现最佳的资源分配及利用,减少网络的通信负担,提高系统运行的总体性能。
三、功能分析
3.1实现对各种复杂故障的准确故障定位
目前的保护和故障录波器的故障测距算法,一般分为故障分析法和行波法两类。其中行波法由于存在行波信号的提取和故障产生行波的不确定性等问题而难以在电力生产中得到较好的运用。而故障分析法如果想要准确进行故障定位,必须得到故障前线路两端综合阻抗、相邻线运行方式、与相邻线的互感等信息,很显然,仅利用保护或故障录波器自己采集的数据,很难实现准确的故障定位。另外,对于比较复杂的故障,比如跨线异名相故障,单端分析手段已经无法正确判断故障性质和故障距离,因此,往往出现误报。我们知道,得到的系统故障信息愈多,则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确,因此,通过电网继电保护综合自动化系统,可以彻底解决这个问题。调度端数据库中,已经储备了所有一次设备参数、线路平行距离、互感情况等信息,通过共享EMS系统的数据,可以获得故障前系统一次设备的运行状态。
3.2实现继电保护装置的状态检修
根据以往的统计分析数据,设计存在缺陷、二次回路维护不良、厂家制造质量不良往往是继电保护装置误动作的主要原因。由于微机型继电保护装置具有自检及存储故障报告的能力,因此,可以通过电网继电保护综合自动化系统实现继电保护装置的状态检修。
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3.3对线路纵联保护退出引起的系统稳定问题进行分析,并提供解决方案
随着电网的发展,系统稳定问题日益突出。故障能否快速切除成为系统保持稳定的首要条件,这就对线路纵联保护的投入提出较高要求。但是,在目前情况下,由于通道或其他因素的影响,导致线路双套纵联保护退出时,只能断开线路以保证系统稳定和后备保护的配合。这种由于二次设备退出而影响一次设备运行的状况是我们所不愿意看到的。
3.4对系统中运行的继电保护装置进行可靠性分析
通过与继电保护管理信息系统交换保护配置、服役时间、各种保护装置的正动率及异常率等信息,电网继电保护综合自动化系统可以实现对继电保护装置的可靠性分析。特别是当某种保护或保护信号传输装置出现问题,并暂时无法解决时,通过将此类装置的可靠性评价降低,减轻系统对此类保护的依赖,通过远程调整定值等手段,实现周围系统保护的配合,防止因此类保护的拒动而扩大事故。
3.5自动完成线路参数修正
由于征地的限制,新建线路往往与原有线路共用线路走廊,线路之间电磁感应日益增大,造成新线路参数测试的不准确以及原有线路参数的变化。现在,依靠电网继电保护综合自动化系统,可以将每次故障周围系统保护的采样数据进行收集,利用线路两端的故障电流、故障电压,校核并修正线路参数,实现线路参数的自动在线测量,从而提高继电保护基础参数的可靠性,保证系统安全。
四、电网继电保护综合自动化系统发展趋势
4.1新时期电力系统对继电保护自动化的影响和挑战
新时期,电力系统和我国的电网将朝着数字化、自动化、智能化的方向发展,由此也对继电保护自动化带来了影响和挑战。因此,继电保护技术也应该朝着数字化的方向发展,以适应时代的需要,包活信息传输、测量手段等等都逐步实现数字化。其次,随着智能技术的不断进步与发展,继电保护工作中的信息平台的建立,促进智能电网不断朝着网络化的方向发展。相应的继电保护技术也应该与时俱进,向网络化方向发展。智能电网的快速建设,加大了整个电网系统的压力,因此,出现故障的机率也较传统要高。
4.2继电保护自动化的发展
智能化、数字化、网络化是未来智能电网继电保护技术的发展趋势,特别是保护、控制、测量、数据通信的一体化。对于继电保护技术来说,它是对电力系统中各种电气设备进行有效检测保护的重要手段,同时,智能化、数字化、网络化等都是它的未来发展趋势,尤其是监测、测量、保护以及数据通信的一体化。但是目前对于网络整定管理技术方面,还存在一些问题,比如系统数据结构和网络结构对维护人员带来的阻力;系统的定值计算与管理系统定值分离,操作失误较大。
结语
由于目前的微机型二次设备考虑较多的是对以往设备功能的替代,导致这些设备基本上是独立运行,致使它们采集的大量信息白白流失,未能得到充分利用。电网是一个不可分割的整体,对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。
参考文献:
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[3]齐雨凉,李小均.新形势下试论电力系统配网自动化常见问题的探讨[J].华东科技:学术版,2012.
论文作者:王磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
标签:电网论文; 故障论文; 继电保护论文; 系统论文; 线路论文; 电力论文; 信息论文; 《电力设备》2017年第1期论文;