智能变电站继电保护系统可靠性分析论文_孙立存1,冯振宇1,孙珂2

智能变电站继电保护系统可靠性分析论文_孙立存1,冯振宇1,孙珂2

(1国网河南省电力公司信阳供电公司 河南信阳 464000;2 国网河南省电力公司郑州供电公司 河南郑州 450000)

摘要:随着我国经济发展水平的不断提升,智能电网的建设规模逐渐扩大,其不管是在系统的组成方面,还是在内涵上均与传统电网大相径庭。在智能变电站继电保护系统中,光纤替代了传统的电缆,在有效评估继电保护系统的过程中,主要是通过继电保护系统的构造及其元件进行的。这主要是因为该因素能够影响到电网的稳定运行,对智能变电站继电保护系统进行可靠性分析与整个智能电网的安全稳定运行息息相关。鉴于此,分析和研究智能变电站继电保护系统可靠性的现实意义不言而喻。

关键词:智能变电站;继电保护系统;可靠性

1智能变电站继电保护特点

建设智能电网,智能变电站的出现具有决定性的意义,引入智能变电站可以减少电力系统的运行成本。做为智能变电站中的关键环节,继电保护非常重要,传统的继电保护模式无法满足智能变电站的运行要求,必须要引入新的技术和工艺才能满足智能变电站的需求。智能变电站需要特殊的继电保护装置,改进的继电保护装置拓展了数据的提供途径,随之的设备安装和维护技术也有了一定的改进,操作继电保护装置的工程技术人员也要不断提高相关的专业知识。智能变电站的继电保护装置具有更强的灵活性,要调试非常多的线路和设备,要掌握主要的调试操作要点,工程技术人员必须要熟练掌握继电保护装置的特点,要对其内部结构和原理进行了解,出现的状况也要采用正确的调试方式,只有这样才能保证继电保护装置的正常运行,继电保护装置运行正常了,智能变电站才能正常运行。

2智能变电站继电保护系统可靠性分析

2.1变压器配置保护

在电力系统配电过程中,变电站电压的额度是限定的,只有将电压保持在电压范围内,电力系统才能正常运转,如果配电过程中变电站的电压出现不足或者过载的情况,将会在很大程度上影响到系统的稳定运行。另外,对于电压而言,需要科学有效地限定其额度,而变压器的功能就是调节电压。所以,对整个变电站继电保护系统而言,变压器系统必须要重点保护。如果说变压器系统不能正常工作,整个继电保护系统也就发挥不了它应该有的功效及作用。因此,变压器系统的安全性如果得到保障,那整个继电保护系统的可靠性也就得到了保证。如果要增强继电保护系统的可靠性,在变电站配电的过程中,配置变压器的时候,可以采取分布式的方法进行,如此一来能够使变压器系统的压力得以一定程度上的分散,避免在电力调节的过程中由于变压器承受压力过大而出现一些问题,比如电压不足、过载等情况。而在继电保护系统的后期配置过程中,需要与集中式配置方法相结合来降低系统的复杂性,使变压器的继电保护功能得以实现,从而使变电站继电保护系统的可靠性得以提升。

2.2过流电限定保护

通常来说,过流电实际上就是所谓的电流过载,该问题的出现能够在一定程度上使变电站出现外部电路短路的问题,进而使电流的负荷压力增大。负荷电流与正常电流相比,二者大小没有太大差异,但是负荷电流会造成变电站的外部出现故障,严重的会使变电站出现跳闸,从而严重影响变电站继电保护系统的可靠性。因此,在智能变电站继电保护系统中主要是对电压限定延时的方式进行应用,其能够对变电站各条变电线路的终端电流量进行准确测量,并且能够及时地处理负荷电流过载等问题。同时在智能变电站中,一旦出现负荷电流过载问题的时候,系统能够自发地报警,智能终端会与过载负荷电流的实际情况相结合来对保护命令进行下达,从而使过载负荷电流对电力系统的影响得以有效地解决,提升继电保护系统的可靠性。

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2.3继电保护系统的线路保护

线路的保护对于继电保护系统的可靠性而言十分重要。传统变电站继电保护系统中,虽然在线路保护方面效果比较明显,但是安全隐患仍然存在。而智能变电站继电保护系统中,通过采取纵联差动的保护方式能够在很大程度上使继电保护系统的可靠性得以保证。并且无论是采用后备式还是集中式,如果配置合理,均能够使继电保护系统的功能得以发挥。在继电保护系统中,线路本身能够对通道进行连接,在智能变电站继电保护系统中,在保护线路的同时也能够检测整个电力系统的运行情况,所以对线路的保护能够在很大程度上提高继电保护系统可靠性。而通过采取纵联差动的保护方式也是对继电保护系统可靠性进行提高的一个重要举措。

3提高智能变电站继电保护系统可靠性的方案

3.1保证继电保护工作的完成

提高智能变电站继电保护系统可靠性的主要方式之一便是在该环节中以最短时间完成跳闸系统性工作,同时强化智能变电站内部部分电器设备的保护工作,如变压设备以及输电线路等,以此应对智能电网于实际运行过程中需要面临的风险,尽可能减少智能电网受到的损失,使得电网调度系统的运行更为安全、稳定以及可靠。但工作人员在实际工作中应注意如下内容:工作人员需对该系统的基础功能形成控制。通常情况下,主保护定值的波动性相对较小,智能变电站处于实际工作中,其不可能出现较大的变化。故而,变电站可以更为安全、稳定的工作。但智能变电站中所用的大部分设备均为一次设备。因此,在对其实施继电保护时,设计人员应确保开关同硬件之间彼此独立,并采取一定措施保护其独立性,借此确保母线以及输电线路可以正常运行。

3.2保证间隔层中的继电保护工作

在智能变电站的继电保护中应该运用双重化配置,并对后备保护进行集中配置,后备保护系统将后备设备的保护和开关失灵的保护为智能变电站提供出来。同时,还应该对相邻范围内的相连线路、对端母线进行保护,制定出有效的跳闸策略。此外,还应该在全站的全部电压的等级集中配置上予以实现,对技术予以调整,适应智能电网的运行情况,并在智能电网的运行情况上,设定出几套运行方案,对智能电网进行有效的分析,从而对智能电网的继电保护予以更好的实现。

3.3强化系统的冗余性

要想确保智能变电站继电保护系统的可靠运行,就必须增加系统冗余性,具体可从以下两个方面入手:第一,以太网交换机中的数据链路层技术为实现变电站自动化实时监控提供了支持和帮助,通过利用多种模式,能够实现不同的目标;第二,从网络构架需求入手。我们都知道网络构架需求是由3个基础网络共同组成的,其目的就是为了提高变电站继电保护系统可靠性。首先,总线结构,总线结构通过交换机实现数据信息传送任务,能够有效减少接线,但是,相比较而言,其冗余度较差,在使用过程中,需要延长时间来增加其敏感度以达到目的;其次,环形结构,与总线结构类似,其环路上的任意一点都能够提供不同程度的冗余,将其与以太网交换机有机结合,能够出现管理交换机,也就是生成树协议,这种结构能够为继电系统运行提供物理中断的冗余度,并将网络重构控制在一定时间范围内,然而,环形结构在使用过程中存在的弊端主要是收敛时间问题,收敛时间较长,无法快速完成任务,影响系统重构。因此,变电站在选择继电保护系统网络构架时,需要结合自身实际情况,比较优势和缺点,选择合适的网络架构,提高继电保护系统可靠性。

参考文献:

[1]付洪伟.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016,(02):232-233.

[2]景琦.智能变电站继电保护可靠性评估[D].华北电力大学,2015.

论文作者:孙立存1,冯振宇1,孙珂2

论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/14

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