摘要:伴随着社会经济的高速发展,人们生活质量得到了快速提升,与此同时增加了对电量的需求,为了更好地满足人们对电力系统的要求,在机械设备智能化背景下,电力行业迈入了智能变电站建设时期,作为智能电网的重要组成部分,智能变电站继电保护运行与维护技术占据了越来越重要的位置,基于此,本文就详细介绍了智能变电站继电保护运行系统,并系统分析了智能变电站继电维护技术,希望能够为相关工作人员提供理论支持。
关键词:智能变电站;继电保护;运行系统;维护技术
一、智能变电站继电保护运行
1.1智能变电站继电保护主要架构
智能变电站是电力运行中电网系统的核心,当前在智能变电站的继电保护工作中,主要的框架结构为三层两网结构,其中三层主要有:一是站控层,该层是智能变电站的控制中枢,并具有最高级别的管理能力,不仅具备了同步对时功能,也具有控制电力通信的功能,保护了智能变电站的设备,使其能够更好的完成信息采集工作。二是间隔层,间隔层就是站控层与过程层之间的过渡层,这其中主要包括各种二次设备,在一定程度上保证了一次设备功能的有效实现,为智能变电站的良好运行提供动力。三是过程层,在该层架构中主要包括了各类电子式电流互感器、智能终端、开关设备、智能断路器、电压互感器以及合并电源,该层的主要工作是用来,保护智能变电站设备并进行相关测控信息采集工作。而两网主要是指在网络上将继电保护架构体系分成过程层网络和站控层网络。
1.2智能变电站继电保护机制
智能变电站继电保护机制主要依赖于智能变电站主要架构中的过程层网。以数据帧的传播方式为主,实现对智能变电站继电保护系统中过程层网络性能的约束,但是在使用该项保护机制前,要严格根据智能变电站的实际情况以及在运行过程中电网对变电站的具体要求进行制定,也就是说智能变电站继电保护机制是随着实际情况的改变而改变的。
1.3智能变电站继电保护对时系统
智能变电站继电保护对时系统是一项十分重要的工作内容,现阶段在实际工作中所采用的同步对时系统具有精确度高、全面统一的特点,使用该种网络对时方式更加灵活和便捷,而且具有较高的可靠性,能够为合并单元提供一个相对合理的时间尺度,在实现智能变电站输出与电网实际需求相同的同时,保证了合并单元各项电流都能在同一时间下完成输出工作,使智能变电站能够具备实时监测功能。
二、智能变电站运行维护技术研究
目前,智能变电站试点工程不断出现和建设,近三年来兴建的变电站几乎均为智能变电站。但与此同时,智能变电站作为新兴事物,在相关标准的完善、对技术规范的理解等方面,还存在一定的差异性。
结合上文分析可见,智能变电站的更大规模推广尚需要解决一些现实问题,因此,有必要以智能变电站继电保护的运行和维护技术为切入点,对智能变电站技术进行深入研究。现将智能变电站的运行和维护技术总结如下:
2.1正常运行时的系统维护
安全稳定运行时智能变电站日常运行的目标,而在未出现突发事故的情况下,智能变电站的日常运行主要是以日常检修与维护为主要工作。检修与维护的对象包括变电站内新增设备的运行情况,原有设备的巡视与检修,及时发现设备故障并排除安全隐患。
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2.1.1继电保护装置的维护
智能变电站继电保护的管理涉及运行、检修、调度、整定等方面,由于全数字化继电保护的采用,变电站二次设备在表征、结构、特性等方面均与传统变电站有所区别,基于此,在智能变电站继电保护的运行和维护时应该注重以下几个方面:
(1)专业巡视目标及周期的调整:传统变电站专业巡视主要关注系统的交直流回路采样、继电器工作情况,对交流电流、直流回路、电压回路进行电气测量,实时关注继电器电路元件的运行情况,及时发现设备故障,有效规避安全风险;传统变电站的继电保护巡视周期则多为一年巡视4次,并且每半年对整个机电系统进行测量试验。
(2)注重运行参数及设备信息的备份工作:智能变电站引用了大量电子设备及信息通讯设备,在变电站的日常运行过程中会进行实时自检以保证安全稳定运行,也保存了大量的运行数据及设备信息。
2.1.2网络交换机和报文分析仪
智能变电站的日常运行中主要包括MMS报文、GOOSE报文、对时NTP报文、PTP报文等四种保温,通过监视网络运行报文的正常与否,可以实时监测到智能变电站设备动作的运行情况,因此可以发现智能变电站的正常运行对网络通信系统具有极大的依赖性,这就要求智能变电站高度重视网络交换机及报文分析仪的检修与维护工作。
(1)首先,必须重视IEC61850的一致性测试,检查网络交换机以及相关通信设备是否符合IEC61850要求的一致性,是否符合相关技术标准及技术要求,网络交换机的型号、配置及参数也必须保证与要求相符。其次,定期检查网络交换机的以太网端口设置、速率、镜像功能是否正常,确保网络交换机内部的生成树协议、VLAN设置、网络流量与设计要求一致,实时监测网络交换机的冗余度、传输延时等运行性能,确保网络交换机的各方面性能能够满足设备运行要求。
(2)必须重视报文分析仪的检修与维护工作。报文分析仪是对通信系统中传输的网络报文进行完全记录的重要设备,当智能变电站设备运行时出现网络故障,即可通过报文分析仪进行检测与查询,主要起到第三方保温记录、报文监视的作用,另外,还能够监视通信系统网络数据及运行状态。在智能变电站正常运行时的日常维护中,应重点关注报文分析仪的记录时间期限,保证其记录容量能够至少记录一星期以内的所有报文资料,并具有完善的报文分析能力,使智能变电站运行控制人员能够直观、明了得获取网络报文信息,从而对设备运行情况进行实时监控,及时发现设备故障。
2.2异常情况下的系统维护
智能变电站的正常运行与异常情况下的系统维护存在一定差异在异常情况下,如果出现与常规站类似的异常情况,则可以采取常规的系统维护处理方式,如果出现智能变电站新设备及新情况的故障,则必须结合新标准对设备故障进行重点分析与维护。
2.2.1间隔合并单元故障:合并单元故障时当前智能变电站内出现频率最高的故障类型,因此在设备的检修与维护时应给予重点关注,并研究其出现故障的原因。对于单套配置的间隔,应立即申请相应的间隔单元开关并退出运行;对于双套配置的间隔,若出现合并单元故障,必须立即推出本间隔与故障合并单元对应的保护出口压板,还应推出与故障合并单元对应的母线保护装置。
2.2.2智能终端故障:在智能变电站中,智能终端主要负责开关设备的跳合闸,因此,智能终端故障会直接影响到智能变电站运行设备的跳合闸。若出现智能终端故障,首先应考虑立即推出该智能终端的出口压板,防止因故障导致的智能终端无跳闸,然后再查明智能终端出现故障的原因并进行处理。
2.2.3过程层GOOSE网公用交换机故障:智能变电站过程层GOOSE网公用交换机故障会影响到母线保护、变压器保护、过负荷联切等公用设备。
三、结束语
总而言之,只有做好继电保护工作才能使智能变电站更顺利的运行,因此就要在全面分析继电保护的运行和维护技术基础上,使相关工作人员能够更好地掌握该项技术,提高对智能变电站几点保护工作的重视,将维护技术良好的应用于线路系统、变压器以及母联的继电维护工作中,从而使智能化变电站能够更好的适应社会发展,满足人们用电的需求,促进变电站行业的发展。
参考文献:
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[2]李仲青,高翔,李永丽,胡炎,姜宪国.考虑继电保护隐性故障的风险评估技术研究[J].中国电机工程学报.2016(S1).
论文作者:刘佳欣
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/8
标签:变电站论文; 智能论文; 报文论文; 继电保护论文; 设备论文; 故障论文; 网络论文; 《电力设备》2019年第6期论文;