胡弢
(国网江苏省电力公司盐城供电公司 江苏盐城 224002)
摘要:目前,智能变电站成为发展趋势,得到越来越广泛的应用。变电站安全稳定运行是智能化的基本要求,继电保护装置成为智能变电站稳定运行的保障,现在所采取的保护措施多数还是依托传统的保护原理,结合先进的信息通信技术进行高效的保护配置。本文针对智能变电站的继电保护方法及装置配置展开分析和讨论。
关键词:智能变电站;继电保护;原理;特征;方法
引言
目前,电网建设发展日趋迅猛,智能变电站的推广及应用范围越来越广,尤其智能变电站继电保护配置有关技术。基于传统变电站继电保护配置及相关技术的发展,智能变电站继电保护配置有效运用自动化信息技术,对变电站的继电保护达到智能化目的。
一、智能变电站继电保护的具体定义
智能变电站是科技时代的产物,突破传统,采用多种科学前沿设备,借助计算机技术,实现了高标准、高集成度、数据采集数字化的目标:(1)智能变电站采用光纤电缆,而且电子元件集成度大幅度提高,耗能降低,充油式互感器也改造为电子式互感器,既降低了成本,又降低了能耗,还减轻了由于辐射对环境造成的伤害,一举多得。(2)智能变电站在拥有信息收集、分析这些基础功能的同时,还能实现信息的内部共享、网络共享,使其人机交互性更强。(3)智能变电站的故障检测功能,故障处理能力有大幅度提升,故障处理更加及时,可靠性更高。
二、继电保护装置工作原理
在电力系统快速发展的今天,输变电设备、智能变电站技术革新较快,如何保护其安全运行成为重中之重,人们对继电保护装置的要求也是越来越高。继电保护装置可以对智能变电站失效后,对发生的故障进行及时处理,从而将故障局限在一个较小分范围之内。
智能变电站的继电保护装置通常有两种方式对故障进行防范:常规防范方案和系统性防范方案。常规防范方案是按照不同的对象进行工作配置,针对不同的对象制定适合的保护方案,并保存受对象的结构图,方便现场工作人员熟悉情况,及时进行应急操作,是一种单程式保护装置。系统性防范方案依据双重配置原则进行布置,整套保护系统包括多个子系统,每个子系统兼具保护、测控功能,在运行单独的系统同时,又可以独立进行整个智能变电站的控制,双重系统运行不悖。系统性的防范措施,更加符合智能变电站的发展,以信息共享为基础,可以单一或者复合进行操作控制,提高了数字化工作平台的效率,更有利于全方面防范智能变电站失效所带来的影响。
三、变电站智能化继电保护特征
1、用数字化模式对数据采集
变电站智能化是利用电子式的互感器和光学式的互感器进行对电压和电流的采集,并将其合并起来,进而将数据合成以及汇总,再利用网络化,将其进行传播。利用光学和电子的互感器对电压和电流的采集,将变电站的在运行时的安全性能和效率在一定的程度得到了提高。利用智能化的变电站不仅将测量的范围进行加大,并且将测量时的精准度也提高了。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆智能化变电站利用数字化的特点将信息的测量和在采集时的精准度在一定的程度上提高,这对电力的发展提供了保障,同时将电力企业在工作上的难度大大的降低。
2、信息在智能化模式上的应用
信息应用在智能化方面存在着很大的应用,在智能化变电站的继电保护装置上更加的灵活和智能。信息的灵活令智能的变电站在设备上的功能非常的全面,并且在变电站智能化的作用下,利用网络化的技术,对数据和信息进行采集,将变电站在连接线上的数量大大的减少,使变电站在运行的时候更加的可靠,信息的灵活和可靠实现了对数据的应用,在日常的生活中提供了极大的便利。
四、智能变电站的继电保护方法
1、智能变电站继电保护配置
通常情况下,在电网系统中,主要依据智能变电站继电保护配置层的不同,来分析继电保护配置,主要有过程层继电保护和变电站层继电保护两种。
智能变电站过程层继电保护配置是对一次设备展开独立主保护的配置,在进行继电保护时,以智能变电站过程层的一次设备状况为依据,过程层继电保护配置可分成两类:
在电网系统中,若智能变电站过程层一次设备自身即智能化设备的保护装置,此时,变电站的一次设备保护配置的安装位置是智能变电站设备内部;若老设备经过改造而形成了变电站的一次设备,此时,一次设备自身不再是保护装置,需要主保护配置,并将主保护配置、合并器以及测控等功能的设备安装于一次设备附近,以方便智能变电站设备的平稳运行以及后期维护。
2、线路保护设置
为了提高智能变电站的测控和保护水平,实现操作控制和站内保护功能的一体化,对智能变电站利用间隔保护配置方式进行各个单套配置,在很多智能保护线路中,多是通过断路器直接阶段或者数据信息采样等方式来实现保护功能,通过GOOSE网络,导致断路器失灵,发挥重合闸保护功能,在智能变电站控制电路中,不同线路控制装置和间隔保护测量通过GOOSE网络实现信息交换,还可通过点对点连接来控制智能终端设备,实现单元合并、信息传输等功能,完成直接跳闸和数据采样,不用通过GOOSE网络实现智能变电站断路保护。同时,智能变电站母线和主干电路中电子式互感器可以通过相关电压信号,连接各个合并单元以后,通过数据打包形式来处理智能变电站数据,被保护测控装置和SV网络通过通信光纤来传输信号,并且通过GOOSE网络来传输测控装置接入间隔信息。
3、母线保护
应对母线故障时,必须有选择性的将故障切除,快速解决母线故障。变电站也可应用专用的母线保护装设。对于低压母线,在母线发生故障时,无专用母线保护的情况下则依靠变压器相关后备保护和相邻其他保护对母线故障进行切除。母线保护的具体要求如下:首先,母线保护应能对母线区内、区外故障进行正确区分,区内故障应快速处理。其次,母线保护应有相应的抗饱和措施,避免区外由于饱和发生误动。最后,母线保护应具有规定的灵敏度,且对构成环路的各类母线,保护不应因为母线故障时流出母线的短路电流影响而发生拒动。
4、强化继电保护信号抗干扰
由于继电保护信号均采用弱电信号处理,易收到周边不良的电磁信号等干扰,导致系统信号错误,从而导致事故。因此,加强继电保护的抗干扰性十分重要。首先,做好信号线路周围的环境处理,加强路径内的防护工作,减少和消除信号干扰,通过将各控制室接地分开,消除由于混接导致的电压过载进而影响继电保护装置;其次,淘汰各类老旧继电保护设备及线路,采用新型抗干扰信号转换装置和输送线路,保障信号传递过程中的安全。以此来实现继电信号的质量,从而保障继电保护的正常运作。
结语
数字化平台的广泛应用,带来了许多新的挑战,如何确保数字化平台的准确运转,防范网络层级的风险,成为时下一个无法回避的问题。智能变电站失效原因复杂,不仅有基础一级设备问题,也会存在数字化管理平台的故障,新形势下,对于继电保护装置需要有全新的认识,部门配合、上下联动、多措并举,提升继电保护装置的性能,才能在智能变电站的发展中提供扎实可靠的保护,保障整个变电站机电网系统的正常运转。
参考文献
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论文作者:胡弢
论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期
论文发表时间:2016/8/25
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