智能变电站继电保护设备的运行维护探究论文_赵中亮1,蔡涵宇2,高振国1,蔡彬彬2

智能变电站继电保护设备的运行维护探究论文_赵中亮1,蔡涵宇2,高振国1,蔡彬彬2

摘要:随着人们生活水平的提高和社会经济的不断发展,人们对生活的质量提出了更高的要求,并且由于生活的多种多样,社会对用电量的要求也与日俱增。为了满足人们日益增长的用电需求,在电子信息技术发展的大背景下,电力行业也进行了智能化的改革进程,智能变电站作为智能电网的组成部分,运行和维护的技术占据了非常重要的作用。本文就智能变电站继电保护的运行和维护技术研究,希望对促进我国智能变电站的建设做出积极贡献。

关键词:智能变电站;继电保护;设备;运行维护

伴随着社会经济的高速发展,我国的智能电网建设步伐也不断加快,我国已经迈入智能电网全面建设时期。智能变电站作为智能电网的重要组成部分,其继电保护的运行与维护技术是保证智能电网安全、稳定运行的关键。当前我国智能变电站继电保护的运行和维护还处于摸索阶段,如何改进继电保护的系统维护技术已成为智能电网建设中亟待解决的问题。

1智能变电站概述

智能变电站运用先进的计算机技术、通信技术、控制技术,采用低碳、环保的智能设备及材料,融入绿色环保的理念,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。智能站一次设备智能化目前采用互感器+合并单元、断路器+智能终端的过渡方式,合并单元、智能终端就地化布置,实现数据采集、数据同步和数字化信息传输。智能站网络结构采用三层两网模式,三层包括过程层、间隔层、站控层,两网是过程层网络和站控层网络。继电保护系统主要分布在过程层和间隔层,跨间隔信息交互通过过程层网络实现。

2智能变电站继电保护运行问题

2.1光纤联系不稳定

智能变电站继电保护装置的光纤联系,如果发生中断或是运行不稳定,就会使继电保护装置出现问题。例如,继电保护装置在运行过程中被硬物挤压后,其与智能终端之间的光线联系就会遭到破坏;保护装置的SV插件或是GOOSE插件故障,光线联系也会遭到破坏。这是因为智能变电站继电保护装置中的SV采样值和GOOSE开关量,是处于不间断工作的,这就使得其对发送插件的要求较高。如果插件质量存在问题,智能变电站继电保护系统运行就能发挥出其自动化、智能化的作用目标。

2.2智能终端故障处理技术缺陷

相关研究表明,智能终端或是合并单元终端出现故障后,系统中多台继电保护装置均会受到影响。而相应的故障处理技术却没有发挥出行之有效的作用,这是因为线路合并单元损坏,与之对应的线路保护装置就要退出系统运行,而且与之联系紧密的母线保护装置也要退出操作。这种情况下,就给智能终端故障处理技术应用带来了难度。

2.3装置老化更新过程复杂

当智能变电站继电保护装置的运行环境在室外,这就使其不得不面对老化、设备更换问题。由于智能变电站继电保护装置,需将合并单元、智能终端以及一次设备放置在室外,这就使其容易出现锈蚀、积尘问题。在更换CPU设备、SV设备以及GOOSE插件时,不仅需要人员具备丰富的操作经验,还需厂商的配合。例如,更换智能变电站继电保护装置CPU、SV以及GOOSE插件时,需要重新下载CID配置。但由于各个插件生产厂商的研发平台不同,这就要求维修更换人员需要采用不同的工具、下载方式,来进行操作。在此情况下,就加大了老化设备更新使用的难度。

3智能变电站继电保护系统运行维护技术

2.1继电保护装置的维护

1)专业巡视目标及周期的调整。当前智能变电站已全面实现了对二次系统的监控,先进的设备自检系统能够实时监测设备的运行情况,及时发现设备存在的缺陷及运行过程中的故障。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这种情况下,在日常巡视工作中则主要以变电设备运行维护为主,主要监测电子设备及信息通讯系统的运行晴况。由于自检系统的应用,这使专业巡视的次数可以减少,巡视工作量得以降低,而智能电站运行效率则会进一步提升,有利于运行成本的降低。2)注重运行参数及设剖言息的备份工作。在当前的智能变电站内,大量的电子设备和信息通讯设备得以大量的应用,再加之自检系统的存在,这可以有效的确保日常运行过程中变电站运行的安全性和稳定性,而且在正常运行过程中,会有大量的运行数据和设备信息得以保存下来,需要这一部分数据和信息的雀扮工作。3)加强通讯光纤的检修与维护工作。为了保证智能变电站通讯的通畅性,当前大量的电子设备和网络通讯装置得以应用,二次电缆被光纤所取代,因此在当前智能变电站日常运行过程中需要做好通讯光纤的检修和维护工作。

3.2正常状态下继电保护运行维护技术

该运行情况下的继电保护系统的维护技术应用效果,主要通过三方面内容来进行实现,即继电保护装置、网络交换机和报文分析仪装置以及变电站监控系统。对于继电保护装置来说,维护技术人员应采用专业巡视运行关键点以及定期调整系统运行方式,来实现系统运行稳定性目标。具体来说,就是应用大量电子设备和信息通讯系统,即电气量采集、信息传输以及跳合闸控制命令,来实现装置设备缺陷及运行故障的自检。此过程,维护技术应用人员还要注重系统运行参数及设备运行数据信息的备份工作,从而提高故障问题处理的效率。值得注意的是,技术人员还要加强通讯光纤的检修与维护工作,以使得光线接线方式成功替代传统变电站的二次电缆。对于网络交换机和报文分析仪的运行维护技术,技术人员要将IEC61850的一致性测试重视起来,即通过检查网络交换机以及相关通信设备,以实现其一致性应用。而报文仪的维护,可通过对其进行查询与检测,以保证其保温记录与报文监视作用的发挥。对于变电站监控系统来说,SCD配置文件是实现全站统一性目标的重要监控内容,因此,变电站监控系统维护人员要重点检查其文件集成、设备MMS数据集配置的正确性与合理性。与此同时,还要通过验证,来关注设备版本使用的变化情况,以及时更新升级实现其智能化应用目标。

3.3异常状态下继电保护运行维护技术

智能变电站继电保护运行的异常状态,主要指系统处于间隔合并单元故障状态、智能终端故障状态、交换机故障状态以及过程层GOOSE网公用交换机故障状态。相关建设人员应在明确继电保护装置发生故障类型的基础上,应用与之对应的维护技术对其进行处理。对于间隔合并单元故障,维护人员可通过退出间隔单元开关以及退出间隔与故障合并单元对应的保护出口压板,来实现对应母线的保护;对于智能终端故障,维护技术人员应立即退出终端的出口压板,以防止智能终端无跳闸问题的出现。对于交换机故障,维护技术人员应根据监控网络图、GOOSE网络图等资料内容判断出故障原因,以提高故障处理效率。对于过程层GOOSE网公用交换机故障,维护技术人员可通过交换机所处网络结构和网络位置,来控制其影响,再进行相关的故障处理,就能最大限度的提升其效率。

结语

智能变电站是智能电网发展的主要节点,主要通过数字化信息实现站内外的信息共享和互操作,数字化的一次设备、全数字化的二次设备、全站统一的通信标准平台是智能变电站具有三个关键特征。智能变电站的继电保护构成形态和运行模式发生了较大变化,其运行维护技术应针对正常运行及异常情况进行区别研究,在智能变电站正常运行时,应加强继电保护装置的维护,密切关注网络交换机和报文分析仪及变电站监控系统的运行情况;在异常情况下,则主要关注间隔合并单元故障、智能终端故障、交换机故障及过程层GOOSE网公用交换机故障,及时发现设备故障并进行检修与维护,保证智能变电站的安全、稳定运行。

参考文献

[1]田涛,纪文涛,王丹.110kV智能电站继电保护若干问题研究[J].现代工业经济和信息化,2016(15).

[2]李毅.浅析智能变电站继电保护系统的运行思路[J].新技术新产品.2015(10):78.

作者简介

赵中亮(1965.03-),男,山东潍坊人,佳木斯大学电气工程与自动化,工程师,单位:国网山东省电力公司潍坊供电公司,研究方向:变电站运行

论文作者:赵中亮1,蔡涵宇2,高振国1,蔡彬彬2

论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期

论文发表时间:2018/6/8

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