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摘要:本文主要集中分析了智能变电站继电保护系统的可靠性问题,论述了如何更加科学的提升智能变电站继电保护系统的可靠性,希望可以为智能变电站提供参考。
关键词:智能变电站;继电保护系统;可靠性
一、前言
当前,智能变电站继电保护系统可靠性至关重要,只有提升了变电站的保护系统可靠性,才可以确保智能变电站继电保护的效果,提升可靠性。本文就智能变电站继电保护系统可靠性进行分析
二、智能变电站
伴随着智能电网的提出,智能变电站成为建设智能电网必不可少的存在。智能变电站与数字化变电站密不可分但又区别于数字化变电站,它们在技术特征上是一致的,而智能变电站更注重于目的与结果,其智能化设备具有环保、可靠及低能耗的特点,能自动实现信号采集、实时监控等功能。智能变电站在信息传输上有了重大突破,随着电子技术和通信网络技术的发展,二次系统的数字化和智能化进一步加强了其基本功能,并提升了其高级应用功能,比如实时自动化控制,智能调节等。智能变电站主要是采用了新型的电子式互感器,使变电站自动化技术得到巨大跨越。从物理层面来看,智能变电站一次设备的数字化智能化以及二次设备的网络化加强了两者之间的连接;从逻辑层面来看,智能变电站功能分散、数据共享,对通信有了更高的要求。智能变电站的主要技术特征体现在数据采集数字化,系统建模标准化,信息交互网络化,信息应用集成化,设备检修状态化五个方面,实现了电气量数据采集的数字化应用和站内信息共享,加强了系统之间的集成,提高了系统的可用率,是数据更安全,更有效。
三、可靠性分析
1、分析方法
1)蒙特卡罗模拟法是利用计算机产生随机数对元件的失效事件进行抽样,构成系统失效事件集,利用统计的方式确定可靠性指标的一类方法。当系统中结构复杂或者包含的元件过多,使用马尔柯夫过程分析将导致状态空间模型变得庞大,涉及的运算量加大而失去求解的可能,不适用于智能变电站继电保护系统建模。
2)可靠性框图法的其结构简单,可以清楚的看出系统组成元件之间的逻辑关系,运算过程简单。可靠性框图法适合于由相互独立且可修复单元组成的系统。可靠性框图与实物连接图的含义不同,可靠性框图是以元件失效影响的分析为基础。运用可靠性框图法,建立保护系统的可靠性评价模,可靠性框图法是用连续的网络结构框图来描述系统所完成功能的一种方法,主要体现了所完成特定系统功能的所有单元之间的逻辑连接,其逻辑过程开始于框图左侧的输入节点,结束于框图右侧的输出节点。
2、可靠性计算
1)主变保护与智能终端、合并单元都是采用组网的方式连接,按国网要求(441规范)保护应直接采样,对于单间隔的保护应直接跳闸,涉及多间隔的保护宜直接跳闸,即点对点方式,而非全部采用组网方式。保护跨接GOOSE双网,通过GOOSE网络采集关量信息以及传输跳闸命令;采用IEC61850-9-2协议,通过SV网络传输采样值信息。在智能变电站中主变压器保护,逐渐采用保护测控一体装置以充分发挥智能变电站在应用层面的“智能化”。保护装置采用保护CPU和测控CPU分别完成相应的功能,测控采样作为保护启动判别的辅助判据以提高保护整体的可靠性。
2)线路保护的组网方案。数字化线路保护装置模拟量均通过光纤以太网通信获得,采样光纤接口为SV接口,和开关输入量的光纤接口为GOOSE口。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆跳闸输出和开关量输入的共用一个GOOSE口,对应为GOOSE输出及GOOSE输入无需分开。数字化线路保护不仅可以满足线路两端都是数字化站的情况,也能与传统线路保护配合,共同完成光纤纵差保护功能。
3)母线保护组网模式是指各间隔智能终端提供刀闹位置等遥信通过GOOSE网络上送到母差保护装置。母差保护动作出口的GOOSE通过GOOSE网络发送给各间隔智能终端。
四、提高智能变电站继电可靠性保护的有效措施分析
1、加大培训力度,提高人员综合操作水平
变电站工作人员是保障变电站正常运作的一个重要组成部分,缺少这些工作人员,那么变电站将无法正常运作,也无所谓保障变店长供电可靠性之说。但是,实践调查结果显示,变电站出现很多供电不可靠现象原因与工作人员的操作水平有很大关系,很多不可靠性供电现象产生与工作人员操作水平较低有关。所以,加强变电站工作人员的技术水平,提高操作熟练度,是当前变电站管理人员必须要尽快处理的问题。
提高员工技术水平具体是采用技术培训方式,进行技术培训时可以使用层次推进的模式,也就是首先从最基本最简单的技术开始培训,在基础技术掌握比较熟练后才开始进行更加深入的培训。培训方法可以使用聘请专业认识进行集中培训方式,也可以聘请专家开设知识讲座,解答员工疑惑方式。另外,还可以使用现场模拟操作的培训方式等。且还需要注意,对于不同工龄,不同职位的人员应进行不同的培训。另外,为了确保培训效果,还需要定期进行考核,形成一种比较严格的培训氛围。
2、设置一个规范且切合实际的健康档案
所谓的健康档案指的是将每次定期检查结果制作成为一个规范且系统的资料集合库。健康档案的内容除了包含设备最基本的资料信息,如出厂合格证、使用说明书以及各种交接报告之外,还包括每次检查的具体记录情况,如检查时间、检查部位、发现的异常、出现缺陷的程度、设备状态的评估记录等内容。通过建立健康档案,能够在变电站设施出现异常情况时检修人员可以根据这些档案资料快速找出问题的原因,准确制定出解决的措施,减少因为故障造成的停运时间,保障变电站能够快速持续正常供电。另外,设置健康档案还能够在一定程度上增强变电站工作人员的责任心,促使他们在积极做好设备的维护保养工作,将故障隐患控制在最低,提升整个变电站所有设备的健康水平,提高供电可靠性。
3、将状态检修作为变电站设备检修根本方案
目前,电气设备检修方案主要有定期检修和状态检修两种。一直以来,大多数电气设备的检修方法就坚持定期检修原则,即在规定时间内才对所有设备故障进行检查和维修。这种方式是只要到计划检修时间,那么无论存在的是小程度还是大程度的故障均一次性进行检修。虽然一直以来这种定期检修方式都被广泛运用,且在提高变电站供电可靠性方面也起着较为显著的作用。但是,实践调查结果显示,这种定期检修方式非常有可能造成某些区域长时间停电无法检修,或者设备过早被淘汰,原因是因为若在非计划周期内发生故障,那么这些故障将没有人进行系统的检查和维修,而是等到计划时间到才维修,造成某些地方长期出现供电故障。而由于没有人员及时检查并排除故障,那么将会造成很多原本可以继续使用的设备因为长时间处在故障状态,最后各种功能全部丧失,只能被淘汰。状态检修是相对于定期检修而言的一种“随时”检修方式。
五、结束语
综上所述,智能变电站继电保护系统必须要更加可靠和有效,同时,还应该兼备考虑到智能变电站继电保护系统的运用需要,从而保证智能变电站继电保护系统运行效果。
参考文献:
[1]孙鹏,王栋,刘永等.智能变电站继电保护可靠性研究[J].中国机械,2014(22):41-41,42.
[2]李洪义.智能变电站继电保护可靠性研究[J].商品与质量·建筑与发展,2015(2):771-771.
论文作者:席欢,秦至臻,黄海峰
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/20
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