摘要:近年来继电保护技术取得了较快的进步,而且在实际应用中也取得了较好的成效。特别是在智能变电站中继电保护技术更具有较大的优势,因此需要针对智能变电站的特点,来对智能变电站继电保护技术中存在的缺陷进行分析,从而采取有效的措施对智能变电站继电保护技术进行优化,有效地提高继电保护的安全性、实时性和稳定性,保证变电站安全、稳定的运行。
关键词:智能变电站;继电保护;优化措施
一、智能变电站简述
智能变电站属于当前比较先进的一种变电形式,将推动全站信息实现信息化、推动通信平台实现网络化、带领信息共享实现标准化,在安全可靠、高效的基础下顺利完成采集和控制信息等多种功能。按照具体的功能进行划分,智能变电站主要由过程层、站控层以及间隔层组合而成。其中以智能组件以及一次设备作为过程层的主要构成元素,而智能组件又主要是以合并单元、智能设备以及相关终端组合而成,负责帮助智能变电站完成电能的传输与分配。而在间隔层当中主要负责检测和控制职能变电站中的各种设备,以实现智能组件能够在此环节实现交互通信、输入输出等功能。在站控层当中主要由通信设备、控制系统以其他子系统构成,负责测量和控制智能变电站当中的全部数据,并确保管理工作的顺利进行。
二、智能变电站的特点
2.1一次设备智能化
在智能变电站一次设备内,可以将智能传感器和智能组件嵌入到一次设备,可以使一次设备在采样和控制方面实现数字化。在实际运行过程中,一次设备与保护设备、测量设备、计量设备、控制设备和状态监测设备之间的采样数据和控制命令都是通过光缆进行传输,因此通过装置智能传感器和智能组件后,一次设备具备了智能化的特点。
2.2通信规约标准化
在智能变电站中,需要严格一定的标准来对所有智能设备进行信息模型和通信接口的建立,从而使设备之间能够完全做到无缝连接,并按照统一标准,各设备与变电站通信网络进行连接,从而实现信息之间的有效共享。
2.3提高运行自动化水平
智能变电站不仅可以协调就地、区域和全局的功能,而且支持在线决策和协同互动的高级应用,具备更多样化和更复杂化的自动化功能,所以说智能变电站运行自动化处于较高的水平。
2.4功能集成和结构紧凑化
在当前智能变电站中,由于智能化技术的不断提高及其应用,功能传感器与智能电子设备和一次设备之间有效地实现了结合,同时变电站自动化系统具有物理集成和功能集成的特点,智能变电站一次设备和二次设备之间实现了紧密融合,变电站内专业界限更加模糊,可以说当前智能变电站无论是功能集成还是结构都更具紧凑化。
三、智能变电站继电保护存在的缺陷
3.1智能化水平不足
智能变电站不是一个简单的概念,但是,当前国内的相关部门对智能变电站的认识度不足,导致国内的智能变电站大多都是将传统模式的变电站进行一系列的改造和扩建,并投入使用,这样的建设观念使得国内的智能变电站还没有真正实现“智能”的定义。目前国内的智能变电站对设备数量的要求比较高,对资源的消耗量相对较大,这样的客观条件严重导致变电站智能化水平不足的问题。
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3.2外部环境因素对电磁设备的干扰强度较大
在建设智能变电站的过程中,使用到的很多零件都是电子式互感器,这样的客观条件使得电磁设备具有一个特点,那就是受外部环境的干扰比较大,电磁设备一旦受到外部环境的干扰,就会使得其出现一定程度的工作误差,从而无法提供可靠的数据。外部环境对电磁设备的干扰会使智能变电站的运行速度降低,还会增加很多无法预计的因素。
四、提升智能变电站继电保护水平的措施分析
4.1加快信息平台的建设
继电保护的信息处理平台主要是为智能变电站的运行提供充分的数据支持,以保证智能电网的安全稳定运行。在智能电网中,整个继电保护系统数据的更新频率较快,所以需要更强大的信息支持。但就当前的继电保护信息平台的建设情况来看,继电保护信息平台的搭建还不成熟,运行也不能达到完整的状态,所以应当加快信息平台的建设,及时对继电保护的相关信息进行更新和完善,为智能变电站继电保护的平稳快速发展提供完善的信息支持,从而为智能电网的健康运行提供必要的环境保障。
4.2加强信息传输渠道建设
随着智能电网的覆盖范围逐渐扩大,继电保护信息传输渠道的传输压力也不断增大,因此应当不断提升继电保护的信息传输能力,通过传输能力的提升实现对电网的分层、分级保护。该措施的施行能够提升继电保护的质量,为信息的传输提供高效平稳的保护环境。加强信息传输能力还有利于实现继电保护信息的共享和联通,进而更好地为智能电网的运行提供服务。
4.3过程层继电保护
在此阶段中,需要实现对快速跳闸的系统功能,对变压器、母线、输电线路等设备进行保护,从而降低电网运行风险,加强对电力调度系统的保护作用,提高电力调度系统安全性,重点要把握电力调度系统的关键保护作用,简化系统保护的装置与设备。一般情况下,主保护定值中存在有相对小的波动,即使电力系统的具体运行产生变化,其也不会随之发生改变,能够有效实现电力系统运行的稳定性。但由于一次性设备的广泛运用,因此在保护中,开关设计必须要做到与硬件相分离,实现相对独立的保护,从而有效保护母线与输电线路。对于同样的输电线路来说,可以运用不同的开关电源以实现有效的单独采样,在调整的时候,可以利用主保护通信口进行,从而全面掌握系统电流。并且,可以运用多端输电线路保护对智能变电站之中的变压器与母线进行保护,在智能变电站站内保护装置的跟踪采样过程中,也要实现线路保护的跟踪采样。跟踪采样时,在主站采样基础之上予以调整,以确保采样获得的数据真实可靠。
在继电保护系统当中,环形结构是一可靠性相对较高的结构,把这种结构运用到母线保护设备当中,对整个系统的安全可靠运行起着至关重要的作用。我们通过最小路节点历法计算来进行分析计算得出,在母线保护当中,传统结构的可靠性相对较低,而环形结构则能够很好的满足智能变电站的继电保护系统所需要的可靠性的要求。在运用环形结构之后,系统的各大指标有了明显程度的提高,除此之外,环形结构可以最大限度地降低对元器件的损害,而且还能够大幅度的提高继电保护系统的安全性以及可靠性。因此,经分析研究和实践证明,在智能变电站的继电保护系统当中加入环形母线保护装置,可以更加安全可靠的保护继电系统健康运行。
结语
总之,智能变电站作为智能电网建设中非常重要的一个环节,而在当前智能变电站中,继电保护技术作为其中最为核心的技术,需要通过对继电保护技术进行合理优化,有效地保证设备和人员的安全,确保智能变电站安全、可靠的运行,推动我国智能电网的快速发展。
参考文献:
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[2]谭文明.智能化变电站相关继电保护技术应用探究[J].科技传播,2014(06):163-163,154.
[3]王婷.智能变电站相关继电保护技术应用探究[J].中国科技纵横,2014(21):181.
作者简介:
黑学贵(1983.06.10);性别:男;籍贯:宁夏海原;民族:回;学历:研究生、硕士;职称:副高级工程师;职务:变电二次运检班班长;研究方向:继电保护自动化
论文作者:黑学贵
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/4
标签:变电站论文; 智能论文; 继电保护论文; 设备论文; 信息论文; 系统论文; 电网论文; 《电力设备》2019年第3期论文;