智能变电站继电保护配置的展望及研究论文_李跃辉1,于利国2,刘乃杰3

智能变电站继电保护配置的展望及研究论文_李跃辉1,于利国2,刘乃杰3

李跃辉1 于利国2 刘乃杰3

(国网金华供电公司 321001)

摘要:随着社会经济的发展,社会用电量日越来越大,智能电网也需要、加大速度建设。为了保证电网的安全运行,需要加强智能变电站继电保护配置的建设。本文通过介绍智能变电站继电保护配备以及智能变电站继电保护配置的现状,阐述了智能变电站过程层继电保护的方式,明确了继电保护配备需要改进的地方,为我国智能变电站继电保护提供参考。

关键词:智能变电站;继电保护配置;运行

为了保证智能变电站中各个电力元件正常运行,这就需要优化继电保护配置。随着变电站越来越智能化,这就要求继电保护配置也要越来越智能化,能够在电网发生异常时,继电保护配置依靠自身的灵活性,选择性、速动性,可靠性,来对电网进行及时的保护、控制。智能变电站继电保护配置的不断更新,能够加速我国电网智能化,为我国电网的安全提供有力的保障。

一、智能变电站继电保护配置

(一)智能变电站继电保护配置

智能变电站有效结合自动设备和网络化设备,实现对变电站信息的高效控制。目前的智能变电站的继电保护主要通过过程层,间隔层以及站控层这三个层次进行保护[1]。

1、过程层

在智能变电站继电保护的过程中,通过过程层严格监控电气量,如果电气量超过设定的参数标准,继电保护装置将会使用网络化设备,接受、处理信息,对整个电网进行保护、控制。同时,能够检测运行电网中变压器等相关元件的参数,如果超过参数标准,可能会造成电子元件的损伤,继电保护装置将会进行及时的保护。过程层保护是将保护装置安置在用电主体周围,使保护装置和用电主体形成统一体,在发生局部用电问题时,对用电主体进行及时的保护。过程层保护装置是通过分布式安装,双重化配置[2]。

2、间隔层

间隔层连接着过程层和站控层,主要作用是帮助过程层进行数据的采集,并实现通信功能。在间隔层保护的过程中,如果出现几个命令同时下达,间隔层将会通过自身系统的判断,根据命令的重要性,进行调整命令的顺序,起到对电网科学的保护作用。

3、站控层

站控层相当于一个大的信息库,它能够及时的采集数据、信息,通过采集到的数据、信息,及时更新数据、信息,并向间隔层和过程层传输信息。这一区域一旦出现问题,就会导致数据、信息受到破坏,无法及时下达命令。

(二)智能变电站继电保护配置的现状

随着科技的迅速发展,在建设智能变电站的过程中,要采用先进的技术设备,应用数字化信息,有效结合自动化设备,提高智能变电站的继电保护设备。与常规的变电站不同,智能变电站通过信息数字化和管理智能化,能够实现设备的可视状态。在出现突发情况时,智能变电站能够及时的智能预警,减少突发情况导致大面积的停电,而且能够有效延长各部分元件的使用寿命。

在智能化过程中要利用光纤,对保护装置进行同步的数据采集,其能够科学控制和保护该装置。此外,必须要加强数据采集的及时性和准确性,保证保护装置反应及时。在智能变电站中,光纤通信网络高效连接过程层和间隔层装,对信息的采集和控制可以完全依靠计算机网络。

目前,我国还在智能变电站发展的初级阶段,智能化发展不充分,信息化数据库建立不完全,因此,要求我国在智能变电站继电保护过程中,要不断地加大投资力度,革新技术,加强数据库的建设。同时,不断地推动网络数字化进程,加强对智能变电站保护设备的智能控制。

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二、智能变电站继电保护方式

(一)智能变电站过程层继电保护方式

1、线路配置保护

保护线路是通过在电压等级的间隔单元中安装线路保护装置,以纵联差动和纵联距离作为主要保护模式,通过将后备保护放在保护装置内部,通过及时断电,保护后备配置。纵联保护是通过光纤通信口和对侧线路保护装置,实现其保护功。线路保护装置和其他的自动化装置进行连接,形成自动化系统。在出现突然断电的时候,能够及时启用备用电源,开通监视功能,为保护和控制后备装置系统提供准确方案。

2、变压器配置保护

变压器装置由储油柜、吸湿器、气体继电器等6部分组成[3],通过分布式配置,能够实现差动保护功能;在对整个后备装置进行保护时,要使用集中保护。变压器保护装置能够准确的采集到用电设备的电流量,当保护设备电流量超过的最大限度时,变压器就会自动跳闸,对其进行断电保护。

3、电感器保护

电感器也常被称为电抗器,是利用导体在通电时产生的不同的磁场,对用电设备进行保护。通电导体由于电流量不同,产生的磁场也会各不相同,如果用电装置超过设定的最大磁场值,电感器就会对其进行保护。为了增强通电导体的电感,产生比较强大的磁场,电感器将铁心插入导线绕成的螺线管内,增强其磁场。

4、母线保护

在电力保护系统中,母线保护是系统保护中的重要部分。总线是连接整个电网和用电设备的关键线路,如果总线出现问题,将会严重的威胁设备的安全,出现大面积的停电,损坏整个电力系统。因此,在智能变电站继电保护的过程中,必须加强继电保护设备对母线的保护功能[4]。目前,经济的快速发展,用电量不断的增大,电网越来越多,而且电压也逐渐上升,这就要求加强母线的保护,避免电网母线出现问题,影响整个地区的正常的运行。变电站内母线的保护主要是通过分布设计保护装置,在每一个区间内保护装置能够独立完成这一区间内的总线的保护,如果这一区间出现问题,只有这一区间的保护装置跳闸,不会影响到相邻区域的用电。如果整个线路都出现问题,那么将会有集中的保护装置进行控制、保护。

5、智能统一保护

电网是一个复杂的电路系统,要想对其各个部分进行有效的控制和保护,需要对整个电网各个部分,进行准确及时的数据采集,通过数据信息的判断,能够及时的对各个部分进行及时的保护。通过变电站和母线的保护,整个电网的保护就相当有一条线上多个终端的保护,为了保证保护措施到位,站控层要提高自动化水平,有效结合数字信息化功能,不断地对采样的数据进行校正,对采样的时间距不断地缩小。

(二)智能变电站继电保护设备的改进措施

目前,我国的智能变电站继电保护系统相对而言比较完整,但是,由于保护设备的技术不能够随着科技的发展快速的更新,导致保护配置阻碍变电站智能化的发展。现在,计算机网络化和信息化要求,继电保护设备软件、硬件都必须能够适应网络的运行,能够准确收集数据。由于,计算机网络快速更新,而继电保护配置无法进行及时更新,这将会导致计算机网络无法直接下达命令给继电保护配置,而继电配置出现问题时,也不能把信息反映给计算机网络,导致继电保护配备无法发挥其作用,严重的情况下,将会破坏整个电网,因此,要加大智能变电站保护设备的研发。

结束语

综上所述,智能变电站继电保护配置,在整个电网的安全性和可靠性中有着重要的作用。为了适应我国电网的不断增多,避免电网出现故障导致大面积断电,在加强建设智能变电站中,也要不断增强继电保护配置对电网各个元件的有效保护、控制作用。通过不断地完善智能变电站继电保护系统,有效提高整个电网的安全性和可靠性,为我国电网的快速智能化过程奠定基础。

参考文献

[1]晁红兰,韩婷.关于智能变电站继电保护配置的分析[J].科技创新与应用,2015,33:183.

[2]李锋,谢俊,兰金波,夏玉裕,钱国明.智能变电站继电保护配置的展望和探讨[J].电力自动化设备,2012,02:122-126.

[3]段瑞.智能变电站继电保护配置的应用现状和展望[J].中国高新技术企业,2013,35:9-10.

[4]路亚.智能变电站的继电保护配置探讨[J].中国新技术新产品,2013,18:113-114.

论文作者:李跃辉1,于利国2,刘乃杰3

论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期

论文发表时间:2016/8/26

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