试论智能变电站继电保护的优化配置论文_谢怡琚

试论智能变电站继电保护的优化配置论文_谢怡琚

(国网宁夏电力有限公司检修公司 宁夏银川 750000)

摘要:随着我国社会经济的不断发展进步与社会基础设施的不断完善,电网建设发展日趋迅猛,如今智能变电站已经成为我国智能电网规划的重要组成部分,其推广及应用的范围也随之越来越广,而关于其继电保护工作的相关技术研究也提上了日程。而在智能变电站的运行过程中,继电保护工作的实施是否有效与变电站的安全稳定息息相关,因此智能变电站继电保护配置成为了当今智能变电站运行与维护的重点问题之一。目前,针对智能变电站的组网方式下相应继电保护配置问题的研究已有了一定成果,通过对自动化信息技术的合理运用,对智能变电站继电保护提供了保障。

关键词:智能变电站;继电保护;优化配置

一、智能变电站成为变电站发展的必然

当前智能变电站在我国发展迅猛,各地纷纷建立智能变电站来满足日益增长的电力需求,而之所以智能化成为变电站发展的一种趋势,主要基于以下几个方面的原因:(1)随着科技的进步,信息化、自动化、数字化成为了可能,也是一种科技发展趋势,科技发展同时也在倒逼着试题进行变革,为了提升电力系统的运行效率及性能、应对不断增长的用电需求,科技也在不断运用在电力系统,尤其是变电站及其继电保护方面的科技水平在得以提高。(2)为了提升变电站的运行效率,满足用电需求,为居民提供稳定的电力服务。这是保障人民生活水平和生活质量的重要方面,也是变电站的重要使命。(3)环境污染带来的恶果越来越多,这些恶果使得人们不得不重视环境保护,在这种形势下,发展循环经济成为经济发展的新趋势和要求,提升变电站运行效率能够减少变电站在传输过程中的热力损耗,减轻大气气温上升带来的污染等等。

二、继电保护装置

(一)继电保护

目前,我国在电力系统的继电保护方面有着严格的基本要求:一是选择性;二是灵敏性;三是速动性;四是电力的可靠性。而选择性以及灵敏性与继电保护系统有着直接的关系,速动性和电力的可靠性则是与GOOSE有着直接的关系。若是一次设备和二次设备条件相同的情况下,传统的保护节点直接采用了跳闸的方式,而智能变电站的继电保护系统则是利用GOOSE报文通过网络将信息传递给智能操作箱,虽说这样的方法中间环节较多导致了保护动作时间较长,但是这段时间其实是被稳定控制在安全时间范围内的,并不会影响其保护作用。智能变电站继电保护是使用GOOSE的方式,这样一来继电保护系统便可以利用网络做到相互启动和闭锁信号的传递,同样也可以进行跳闸操作。这样的方式相较于传统的保护系统所用的回路方式,可靠性则会随着网络的可靠性、日常的运行、检修以及扩建安全性的提升而得到提升。

(二)分布式保护

保护装置为继电保护提供了主要保护功能,保护装置本身的功能多样,而保护元件和保护逻辑就是以保护装置功能和用户选择的保护逻辑为基础来确立的。在高压输电网络系统当中并不会只有一套主保护方案,大多都会选择两套,而后备保护的选择则是根据系统元件或设备贵重程度来选择近后备或是远后备。而在变电站内,母线的保护极为重要,所以母线是变电站内唯一需要集中保护的设备,因为局域网大多都是使用分布式保护方案。所以,在构建针对新型母线的保护方案时,我们可以利用到保护装置中的IED检测功能。

三、智能变电站过程层继电保护配置

(一)数字化集成保护

系统性的保护优化配置指的是在数字化的一次设备以及网络化的二次设备应用的基础上所实施的保护性优化配置方案。该方案一般用到的优化配置方法都是双重化的,让两个系统可以独立的工作也可以共同工作,可以满足不同的工作要求。实际上这两者在工作原理上和配置上并无明显区别,两者的配置操作简便且在分析方面也更加全面。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与此同时,它们两者还是全面保护方案的基础依据。虽说数字化的保护优化装置有着明显的优势,在分析问题和信息共享方面效率高且精准度高,可是仍然有着一些缺陷。经过技术方面的深入研究和改善,系统性的保护优化装置已然可以做到同时使用多个方案,这样一来相较于普通的保护优化配置方法,改善过后的优化装置网络结构和装置设备都更为简单,但是改善过后的优化装置在操作人员专业技能方面有着较高要求,在实际操作过程当中需要谨慎选择操作人员,必须保障操作人员专业技能有着较高的水平。

(二)110kV 电压保护优化装置

在目前,我国大多数的变电站额定工作电压是 110kV 电压,在这样情况下,在设计保护方案时,每一个工作环节当中,额定电压配置是极为重要的参数。在配置过程当中,主要根据已确定的目标进行优化处理。所以,实际的额定电压情况都是确定了的,在针对额定电压进行保护时要严格按照实际的情况来操作。地区不同,各地的配电设备、配电技术以及经济发展情况各不相同,需要结合实际情况来进行合理的操作,同时根据现场的环境因素来确立有效的保护优化配置方案。

(三)GOOSE组网

在整个变电系统中,GOOSE在继电保护方面影响着跳闸命令和失灵防护,成为了智能变电站中的关键部分之一,所以要对之进行科学组网构建,而安全性和经济性则是组网的关键,也是影响变电站稳定高效运行的重要环节。对于智能变电站而言,母线接入方式成为了有效可行的接线方式,一般需要在在主保护层与双套线路上安装双重交换机,故还需考虑交换机与母线之间的间隔问题,在适度分散的情况下按照相应的技术标准进行分配以实现信号联系,同时兼顾单个间隔和母线保护。母线的保护在两级交换机的共同配合下来实现的,在实际的变电站工作中,母线交换机的VLAN通过适度的间隔来划分,从而有效隔离各间隔的OOSE报文,进而实现缩短报文排队的目的,以提升交换机的运行效率。一旦出现故障,只需断开母线交换机和间隔交换机,以便于检修。

(四)母线保护配置要求

母线是在整个电网系统中尤其容易产生短路故障或人为故障的部分之一,其一旦发生故障,带来的恶劣影响是难以避免的。对于低压母线,由于其故障解除相对容易,只需利用各个供电元件的自我保护装置就可以解决简单的母线故障,因此大多数情况都不进行专门的母线保护,但是在超高压电网中,为解决高压母线故障问题,大多都配置了专门的母线保护装置。母线保护的配置设计上也同样选择了分布式配置,在各继电保护配置之间采用独立的母线保护配置,一旦发生故障,可以通过光缆将跳闸指令输入系统网络中直接对某一区域内的断路器实行跳闸,进而对继电设备进行集中保护。但是由于受到独立保护工作的限制影响,当母线保护与线路保护需要同时进行时,二者就必须在硬件上进行分离以保持其各自工作的独立性。

四、结论

在这个社会经济飞速发展的时代,电力事业是国民经济发展的基础,保障了我国的电力事业就是在保障我国社会经济的发展,而智能变电站在智能电网系统当中的作用极大,针对变电站继电保护进行装置优化是极为重要的,其能够大大提升变电站的工作效率,变电站经济效益和全国社会经济效益都得到了提升,推动了我国的电力事业发展。在智能变电站当中,继电保护配置是智能变电站发达程度的体现,在智能变电站的建设当中极为重要,继电保护配置将直接影响到智能变电站的安全运行以及使用寿命。

参考文献

[1]李广旭.浅析智能变电站继电保护配置方法[J].科技创新与应用,2016(11).

[2]陈华强.智能变电站和传统变电站的异同探究[J].大科技,2015(8):16~17.

[3]杜立岗.城市智能变电站探析[J].华北电力技术,2015(4):19.

[4]王华琴.浅析变电站继电保护[J].能源环境,2016.

论文作者:谢怡琚

论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/16

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