摘要:由于电力系统建设的不断完善,供电网络的规模和电压等级不断提高,所以对电力系统的安全性、可靠性提出了更高要求。电力行业为人们提供高质量、安全和经济的电能是当前首要解决的问题,智能电网建设是国家提出的战略布局,智能变电站是把通信网络技术和控制技术进行结合的产物,二次系统在信息传输模式上产生了很大的转变,实现了对变电站运行信息进行采集、测量、保护及控制等功能,可以与电网自动化进行结合,为实现在线分析决策和智能调整提供依据。
关键词:智能变电站;继电保护;可靠性
1 智能变电站与继电保护阐释
1.1 智能变电站分析
智能变电站与传统变电站最大的区别就是可以充分利用电子通信网络技术二次系统,收集、检测并合理控制信息数据,实现数字化、智能化管控电网的目标。基于智能变电站概念,其突出的优势集中表现为以下2个方面:一方面,实现数字化数据采集目的;另一方面,实现网络化的信息交换。
通过对电力设施与设备的检测、维修,可以使智能变电站运转过程中的不稳定因素以及安全风险不断降低。较之于传统变电器常规互感器,在智能变电器运转状态下,对电子式互感器的使用愈加普遍,能够实现电流与电压的数字化转变,并收集、传送经过数字化处理的模拟信号,借助智能断路器等相关设施,促进变电站的智能化运转,进一步优化变电站的运转质量与效果。
1.2 智能变电站继电保护分析
对于传统变电站继电保护结构而言,主要包括站控层与间隔层2部分。而智能变电站继电保护系统结构包括过程层与间隔层。在硬件层面分析,智能变电站继电保护系统涵盖交换机、电子互感器、网络接口以及合并单元等。所以,智能变电站可以科学分类并汇总所收集的数据信息,应用合理的传输方法向继电保护系统传送数据,而继电保护系统则会结合接收数据信息,遵循指令要求开展断路器跳合闸作业,根据事先确定规则反馈操作的数据与结果。
2 智能变电站继电保护系统
2.1智能变电站继电保护系统结构
基于智能变电站不同的采样与跳闸方式,可以将其分为以下几种较为典型的系统结构:①直采直跳。这种模式主要是继电保护设备能够通过光纤直流的方式来实现跳闸与采样,但是大多存在于部分的电网支路中。②网采直跳。所谓网采直跳主要是有SC和GOOSE两者共同或者独立形成的组网。③直采网跳。智能变电站继电保护系统的设备可以进行直接式的采样,然后经由GOOSE的方式来实现网络跳闸。④网采网跳。这种模式是打破了传统的采样与跳闸方式,而是将两者目标皆由Goose以及SV来完成,实现网络自动化的控制。
2.2智能变电站继电保护的元件
智能变电站继电保护系统中的构成元件主要会涉及到交换机、电子互感器、合并单元等。①互感器方面,传统的模式是通过电磁互感器来实现,而现在则是使用电子互感器来进行替代。它具有测量准确、小巧轻便等特点,可以根据传感电源的差异将其分为无源型与有源型。②合并单元则是实现过程层的信息传输,以接收时间的方式来标记电子互感器传输的信息,并将其转移到继电保护设备中,这样不仅精简了过去复杂的接线工作,也达到了节约成本的目的,并最终实现数据信息的网络共享。另外,交换机主要是将其作为智能以太网络的运行节点,在链路层中实现数据帧的交换。在当前交换机设备以及相关技术逐步更新的背景下,信息传递的效率在逐步提高,使得相互通信的效率也在不断的更新,确保了智能电网运作的稳定性。
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3 智能变电站继电保护可靠性提高的重要作用
与传统变电站保护方式相比,智能变电站运转需借助信息技术与网络技术,不断提高电力系统操作控制以及安全保护效果,促进智能变电站运转的稳定性。通常,为确保智能变电站电子装置运行的安全性,并且使其运转稳定,需充分利用规模不同的智能电子设备。对电力系统运转平稳性产生影响的主要因素就是电力系统运行环境与数据水平,同样也会对电子设备与装置运行效果带来影响。如果不及时采取干预措施,上述因素就会直接影响继电保护系统运行状态,对智能变电站运行安全性与稳定性造成威胁。
在这种情况下,为了不断提高智能变电站稳定安全运行,作为管理工作人员与操作工作人员,就要对管理操作观念进行更新,加强信息与网络技术领域新知识的学习,在技术层面达到自动化检测智能系统的目的,及时反馈检测结果,保证能够快速地处理各类信息故障。
4 提高智能变电站继电保护系统可靠性的措施
4.1做好过程层继电保护
迅速跳闸是该阶段最为重要的系统功能,该过程对于变电站母线、变压器以及输电电路等可以实现全方位保护。在进行保护功能设定的时候应该做到的是将设备保护和系统保护体系的设定尽量简单。当保护过程中所存在的波动比较的时候才能保证在实际运行的时候如果出现变化不会影响继电保护,这也是体现继电保护稳定性的方面之一。但是在进行继电保护的时候一次设备较多,因此在保护方案设定的时候要将开关和其他必要硬件进行区分,将其进行独立保护。同时可以做到利用不同的开关实现多项控制,实现系统电流的综合控制。
4.2做好间隔层的继电保护
双重化装置是提高间隔层继电保护可靠性的关键,实现集中配置后备保护。后备保护系统的存在不仅实现设备的保护同时也是对开关失灵的保护,同时还能够对整个设备范围内的线路进行保护,再次基础之上实现故障排查并进行准确诊断,对已发生故障做出最佳诊断,提出合理解决方案。
4.3强化路线保护
在智能变电站的实际运行过程中,会涉及许多保护设备,对这些设备进行保护是必不可少的一项工作。因为线路保护不仅有利于电力系统各个单元之间的监控和保护,还涉及信息通信方面的监控和保护等功能的有效实施。目前大多采用纵联差动的方法对线路保护装置进行实施监管,以减少故障事件的发生。在实际运用过程中,还是需要结合实际情况进行科学合理的处理。
4.4可视化技术的应用
故障的排除是保证继电保护稳定性和可靠性的张耀保障。而当前飞速发展的信息技术是实现实时故障排查变得更加的容易。所使用的传统的通过数据、表格以及图形等方式所进行的故障排查已经无法满足继电保护的需求。而在继电保护中通过对可视化技术的利用实现故障监测,并进行故障分析。对于智能电网来说信息传输故障的发生是在所难免的,因此在进行错误信息的排查时应该保证所形成的故障波动与中间节点文件所产生的数据是一致的,如此才能引导工作人员更加及时准确的找到故障发生位置并结合导致故障发生的原因对其采取针对性措施,提高故障排查效率。
5 结束语
综上所述,随着近年来我国电网建设事业的快速发展,在信息技术深入发展的今天,智能变电站已成为我国电网建设的重要组成部分。为了进一步保障我国智能变电站的安全正常运行,加强继电保护系统的可靠性成为当前建设的重要内容。通过对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析,从硬件系统与软件系统中,采取有效措施增强该系统日常运行的稳定性,进而为我国电力事业的发展提供安全保障。
参考文献:
[1]王成斌.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].科技风,2018(22):168.
[2]肖汉清.智能变电站继电保护系统可靠性的相关分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(22):1.
论文作者:任海清
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30