摘要:智能变电站技术的兴起和发展,实现了电力系统的自动化、智能化和信息网络化,其对传统变电技术进行了全面的革新。智能变电站的大量运行,对内部继电保护系统提出更高的要求,从而提高智能变电站的可靠性和安全性,因此继电保护的运行和维护技术的研究革新,对智能变电站的运行至关重要。
关键词:智能变电站;继电保护;自动化检测
一、智能化变电站介绍
智能化变电站的技术应用较传统技术改变很大,不仅应用了网络通信技术、光电技术、信息化技术等先进科学技术,而且在二次系统中使用了数字化程序,完全实现了变电站的自动化运行目标。在国家通用智能化标准的要求下,对变电站进行了有关信息化技术的改革,利用网络技术来实现电能信息的交互、转换和控制等工作,促使变电站在数字化信息基础上进行自动化运行,完全创新了信息技术,而且有效降低能耗,提高变电站各设备工作的紧凑性和高效性。智能变电站的智能化通过数字化技术实现,在整个电力系统的运行中通过以太网对信息进行数据分析、接收和转换、传输,形成标准、规范的信息模式,来实现智能化和自动化。具体通过三方面来体现:首先是数字化的数据采集,智能技术利用光电式互感器,对一二次系统的信号进行采集并实现数字化转化,有效地防止了二者电气连接现象,同时提高了信号数字化的接收精准度,进一步提高了信息集成化的利用率;其次是分布化的系统分层,采用分布化系统分层技术可以根据具体分配面采取对应性分布,具体利用CPU模式,有效起到数据处理的单独性;最后是网络化的信息交互,信息交互在智能变电系统中,主要由过程层中智能传感器接收信息与间隔层设置之间的交互,及层与层之间发生的内部信息交互、传输。
二、智能变电站继电保护工作现状
所谓“智能变电站”,是指基于智能化一次设备,比如电子式互感器、智能化开关设备和网路化二次设备分层,在统一的通信规范基础上建立的变电站。它能够实现系统内设备间的信息共享和互操作,是信息技术发展的必然成果,也是推动我国能源战略发展的客观需要。
随着智能变电站优越性的逐步凸显,各类智能变电站试点工程已投入运行。智能变电站是我国数字化电网建设的重要组成部分,实现变电站电力传输的信息化和智能化,使电网环境更加安全,降低变电站运行的风险,更好地为能源战略的推进提供技术支持,为经济社会发展打好基础,是未来智能变电站及其继电保护调试、检测工作的重要目标。
三、智能变电站继电保护检测方案分析
智能变电站继电保护测试仪自动化检测系统,包括控制管理机和检测执行装置;控制管理机用以制定检测任务,为检测执行装置分配检测任务,控制继电保护测试仪的输出,监视检测过程,接收并存储检测执行装置的检测结果,根据检测结果自动生成检测报告,控制管理机包括计划制定模块、过程监视模块、报告生成模块和存储模块;检测执行装置接收控制管理机分配的检测任务,接收并存储继电保护测试仪输出的所有报文,根据分配的检测任务处理分析报文,完成检测任务并将检测结果发送给控制管理机;检测执行装置包括FPGA、CPU、时钟模块、电源模块、第一以太网接口、第二以太网接口、光以太网接口、光串口和光B码对时接口;电源模块为检测执行装置供电FPGA和CPU相连,FPGA和CPU均连接有存储设备,时钟模块分别与FPGA和CPU连接,CPU、第一以太网接口和第二以太网接口依次连接,光以太网接口、光串口和光B码对时接口均与FPGA连接,所述第二以太网接口、光以太网接口、光串口和光B码对时接口作为检测执行装置与继电保护测试仪的连接端口,分别与继电保护测试仪相连接;第一以太网接口还作为检测执行装置与控制管理机连接端口,与控制管理机的以太网接口连接。
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3.1装置的动作值以及动作时间的检测
智能变电站继电保护装置的动作值以及动作时间的检测,主要是通过对设备施加电流、电压,然后,再观察装置的显示面板上的显示值,将相应的显示值与继电保护测试仪的应用价值进行相互比较,同时将继电保护装置的动作值以及动作时间进行详细的记录,整个装置动作值以及动作时间的检测完成。
3.2设备的检测
智能变电站继电保护设备在使用之前必须经过严格的检测,检测合格之后才能投入到使用。对设备的检测主要通过数字继电保护测试仪、合并单元、设备模拟器、光功率计、智能终端、IED配置工具、网络数据包分析器等进行检测,通过检测之后的设备才允许投入使用,这样才能保证智能变电站的安全运行。
四、继电保护自动化检测工作的研究
4.1继电保护操作箱、继电器测试
在智能操作箱测试工作中,需要完成操作箱外观检查、插件检查和直流电阻检查等多项内容。与此同时,要关注电磁性继电器的检测工作,在外观上,继电器必须清洁无尘、安装牢固、连接点无破损、继电器动作灵活。在整定位置下作动作值测试时,应重复试验3次,要求每次测量值与整定值之间的误差均不超过3%.继电器底座端子线连接要稳固,要符合设计图纸的要求,以保护装置插件外观、品质良好,无损伤。
4.2合并单元测试
合并单元测试包括外观检测、SV采样输入输出检测、GOOSE输入输出检测3个主要部分。合并单元必须符合设计技术要求——标识清晰、无质量问题才符合外观检测的要求。另外,在SV检测中,需要通过模拟电流、电压采集器向合并单元合并器发送FT3数据,并通过网路化二次设备输出数据,检查合并单元的采集、合并和输出功能。在GOOSE检测工作中,合并单元接受智能终端正或副母闸刀GOOSE开入,以完成母线电压的切换功能。
4.3二次回路测试
要先确定二次回路的检测范围,排查检测范围内的设备,并完善相关的记录。根据测试要求测试二次回路、绝缘和耐压状况,主要包括保护、测量计量电压回路、电流回路和各控制回路,并进行相关的测试。
4.4传动试验和保护定值校验
在智能变电站继电保护测试工作中,要注重传动试验的信息反馈,主要从电气回路传动、光纤回路传动和整组传动等方面进行具体的检测和维护。综上所述,智能变电站继电保护检测和调试工作复杂多样,需要从多个方面入手,细致地组织和规划安排,这样才能取得相应的研究成果,为推动国家能源战略的发展奠定基础。
结语
总之,一般来说,在智能变电站正式投入使用前,要系统地进行继电保护试验。当前的继电保护调试工作主要包括设计和把握施工图纸、检测保护装置的质量水平、编制调试方案、编制试验报告和确认调试成果。对于继电保护调试工作,保护目标的实现关键在于装置设备检测和二次化网络的维护。智能变电站应用了智能终端、合并单元、交换机等大量新设备,传统的电缆二次回路被光纤和交换机代替,使变电站的信息传输方式和表现形式发生转变,智能变电站继电保护验收也发生了变化,常规变电站的试验方法已经不再适应智能变电站继电保护验收工作。
参考文献
[1]尹雁和.智能变电站继电保护检测与调试方法研究[J].中国新技术新产品,2014.
[2]严鸿.智能变电站继电保护检测与调试研究[J].科技资讯,2015.
[3]姜明.智能变电站继电保护检测与调试方法分析[J].科技创新导报,2015.
论文作者:盖玉俭
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/2
标签:变电站论文; 智能论文; 继电保护论文; 以太网论文; 回路论文; 接口论文; 装置论文; 《电力设备》2017年第9期论文;