摘要: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。
关键词:智能变电站;继电保护;运行维护
智能变电站技术是一门综合性、涉及多领域的技术,也是对电网发展理念的全面革新,给变电站继电保护的管理、运行和维护带来了新的技术问题,在智能变电站的众多二次设备中,以继电保护设备对安全性、可靠性、速动性的要求最高,因此,重视智能变电站的运行和维护,对推动我国电网建设“大运行”有重要意义。
1智能变电站继电保护技术要点分析
1.1智能变电站的主要结构
如下图 1 为智能变电站的“三层两网”结构,智能变电站主要包括过程层、站控层、间隔层,以及站控层网、过程层网结构,具体结构如下:
图1 智能变电站的三层两网结构
①过程层
如上图所示,过程层主要包括开关设备、断路器、EVT、ECT 等智能一次设备和相关的模拟量采集设备、相关组件,智能变电站继电保护从过程层获取开关量、模拟量等基本状态。
②站控层
站控层是主要实现对变电站控制的管理层,它是变电站的控制中枢,执行变电站内时间控制、电力通信、系统对时、站域控制等功能,通过对全站保护和控制设备的状态采集和信息交换,实现对采集到的模拟量、开关量的逻辑判断,并根据逻辑判断的结果,输出跳闸或闭锁功能。
③间隔层
间隔层是过程层和站控层之间的过渡层,间隔层设备主要是各类继电保护、安全自动装置、系统监控设备等,对间隔层中继电保护装置的研究,就是本文重点讨论的对象。
1.2智能变电站继电保护的技术优势
与传统的变电站系统相比,智能变电站的技术发展带动了整个电力系统的进步,引起了系统从一次设备到二次设备的巨大变革,可以将其对继电保护的影响总结为以下几点:
①智能变电站的继电保护在量值采集和逻辑判断方面,都基于全光纤通讯,比传统的变电站更加自动化和智能化,与之相适应,电力系统继电保护在测试方法、维护内容、测试周期等方面都要进行更新,构建智能变电站的新型运行和维护标准。
②二次设备的模拟量、开关量采集更加网络化和智能化,通过合并单元、智能终端等设备,可以实现对二次回路信息的全采集和全监测,从而使得系统中提倡已久的状态检修成为可能。
③智能变电站的重要特征之一,就是按照 IEC61850 标准实现对电力系统的统一建模,将大量的二次接线转化为对系统模型的建立和文件的配置工作。每个单独的智能变电站都有唯一的 SCD 和 CID 文件与之相对应,一旦变电站运行状态出现变化,必需对相应的文件进行修改。
④继电保护行业处于不断的发展和技术革新中,智能变电站目前在我国还属于新生事物,IEC61850 技术也处在日渐完善的过程中,目前业界对IEC61850 的理解还存在差异,有些细节还存在一定争议,这给智能变电站的运行和维护也带来一定挑战。
基于上文的分析,目前智能变电站试点工程虽然大幅度推广和建设,但在相关标准的完善、对技术规范的理解等方面,智能变电站的更大规模推广还面临一些需要解决的问题,因此,以智能变电站继电保护的运行和维护技术为切入点,对智能变电站的发展展开研究,具有重要的现实意义。
2智能变电站运行维护技术研究
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。
①继电保护装置的维护
首先,智能变电站二次系统实现了对电气量采集、信息传输、跳合闸控制命令的全面监控,设备缺陷及运行故障可以通过先进的设备自检系统进行监控,这种情况下,专业巡视的目标就需要侧重于变电设备运行中的维护,主要包括电子设备及信息通讯系统的运行监测;其次,考虑到设备故障自检系统的应用,在专业巡视周期的调整中,可以适当减少巡视次数,降低专业巡视的人工量,进一步提高智能变电站的运行效率,降低运行成本。
②智能变电站监控系统
与传统变电站相比,智能变电站监控系统在规约方面采用了DL/T 860通信标准,而在系统配置方面,则采用了全站统一的SCD配置文件,并导入各装置的CID文件,这些方面的变化需要升级对传统变电站监控系统进行升级与优化,也是智能变电站监控系统的维护重点。
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。
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。
②智能终端故障
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。
智能变电站异常情况下的系统维护除了注意异常设备故障及设备运行处理措施外,还应针对实际的设备故障情况,结合监控资料全面分析异常信号及正常信息,然后根据设备的实际情况进行故障诊断,从而迅速恢复故障设备,保证智能变电站的安全、稳定运行。
总之,在智能变电站中大量电气设备能不能稳定的运行,直接关系到整个变电站能不能可靠有效的运行。继电保护设备还可以实时监控保护范围之内的电气设备运行情况,如果一旦电气设备发生故障,就可以将其快速从线路上阻断,以来保证其他设备不受干扰,能够正常的运行。想要最大限度的发挥继电保护设备的作用,就必须打好坚实的运行维护工作的基础。在以后,我们还应当使继电保护设备运维技术的研究趋向更深和更广,在改进和完善现有技术的基础之上,还应研究更新的,更完善技术,为能够更好的,更稳定的运行继电保护设备提供有力的保障。
参考文献
[1]马涛,武万才,冯毅.智能变电站继电保护设备的运行和维护[J]. 电气技术 ,2015,16(06):130-131.
[2]董立.智能变电站继电保护设备运行维护探讨[J].通信电源技术,2017(06).
[3]杨红根.智能变电站继电保护设备的运行和维护[J].工业b,2015,(74):142.
论文作者:张咏昕,张斌,周鑫
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/18
标签:变电站论文; 智能论文; 设备论文; 继电保护论文; 故障论文; 终端论文; 技术论文; 《电力设备》2019年第9期论文;