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;继电保护系统;可靠性;
1智能变电站及继电保护内容阐述
所谓的智能变电站主要是指通过使用先进可靠、集成与环保的智能设备,在变电站信息数字化、通信平台网络化以及信息共享的要求下,能够自助实现变电站数据信息的采集、测量、保护、计量以及监测,同时要求该类型变电站能够具备电网实时自动控制、智能调节、在线分析以及协同互动等高级功能。一般来说,智能变电站具有一次设备智能化、二次设备网络化的特点,其对智能电子设备以及网络通信设备的使用,能够影响变电站的继电保护系统。继电保护主要是针对智能变电站系统安全建设与运行所提供的保护供电设施。在智能变电站的具体运行中,对于电力系统中出现的故障、异常情况,继电保护通过发出报警信号、必要的隔离措施,进而对运行的电力系统提供安全保障。
2智能变电站系统对继电保护的影响
2.1对数据信息的影响
智能变电站系统对继电保护中的影响具体体现在数据信息上。其中,继电保护装置中的数据传输工作受到智能变电站系统的影响具体体现在以下方面:第一,互感装置的置换。传统继电保护系统中所使用的互感装置主要为电磁互感式,其实际传输及调节也需要进行进一步的升级与优化。当前智能变电站系统则多用电子式互感装置,并且该装置在原有基础上提升了频带宽度及响应速度;第二,提升继电保护装置中的数据传输方式,并由现代二次信息网络传输方式代替了原有电缆连接方式。例如:在将现代二次信息网络传输方式进行应用的过程中,它能够促进数字化、网络化、和智能化发展,实现智能调节、自动和在线分析的高功能变电站形成。
2.2对继电保护系统影响
智能变电站系统对继电保护系统的影响具体体现在以下方面:第一,网络化的数据交换有效改善了传统继电保护装置中的采集及计算问题,从根本上提升了继电保护装置中的灵活性;第二,提升了原有继电保护系统中的功能性,使二次回路具有监测控制的性能;第三,对继电进行保护时,其能够在很大程度上实现对数据的保护,从而能够实现以保护装置为核心的电力系统运行模式;第四,有效改善了过程层的统一采样及数据整合期间存在的弊端。
3智能变电站继电保护系统可靠性分析
实现对继电保护系统的可靠性分析是对继电保护最基本的要求,要求继电保护不发生误动、不拒动。建立分析模型作为当前对智能变电站继电保护系统可靠性分析的必要环节,主要包括模拟法、解析法两种。所谓继电保护系统的可靠性分析,更加侧重对电力系统安全、稳定运行关键指标的分析,通过加强对智能变电站继电保护系统的智能元件、整体系统进行分析,进而提高继电保护系统的可靠性。要分析继电保护系统的可靠性,既要对整个电力系统的可靠性进行有效评估,又要加强各元件本身的可靠性监控。其中电力系统的可靠性分析包含对可修复系统以及不可修复系统的综合分析,对电力系统的可靠性分析更多的是采用控制的方式进行,以更好地在控制需求的前提下进行必要的继电转化。当前通过控制对智能变电站的继电保护系统可靠性分析的主要包括直采直跳、网采直跳、直采网跳三种形式,实现继电保护装置的安全提升。由于智能变电站的智能电子元件数量较多,因而在继电保护系统中,对电子元件的可靠性分析也显得尤为重要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过加强对电子式互感器、合并单元、交换机、智能终端以及同步时钟源等电子元件的日常监测和维护,进一步提升继电保护系统的可靠性。
4提高智能变电站继电保护系统可靠性策略
智能变电站母线保护是断电保护系统的关键环节,母线装置的可靠性会对智能变电站的正常运行带来影响。为提高智能变电站保护系统的可靠性,需要使保护系统具备合理的冗余结构。冗余性会受保护装置和通信网络的冗余度的影响。对于物理层次,对控制网络拓扑结构实现灵活组网,可以发挥出特有的优势;采用双以太网并行的保护技术,可以使其具备的冗余优势得到更好地体现。智能变电站通信网络拓扑结构可以采取多种型式,科学合理地选用结构型式可以更好地提高冗余度。冗余装置是提升继电保护系统的关键措施,任何型式的变电站都离不开冗余设计。可以利用两套继电保护系统,并设计终端保护设置、数据交换机及合并单元,以提高系统的保护性能。
4.1过程层的继电保护
这一阶段的保护重点应该为迅速实现跳闸,保护变电站的变压器、母线、输电线路等设备,进而最大限度地降低电力系统运行的风险。其中,对开关的保护要注意和硬件区分,进行单独的保护;输电线路的保护可以通过开关电流的不同来实现,在调整中还可以利用主保护通信口来实现对系统电流的综合掌控;对母线及变压器的保护可以通过多端线路进行保护。
4.2变压器继电保护配置
电力系统供电电压是设定好的,如果运行电压值出现波动,会使配电系统正常运行受到影响。智能变电站控制运行电压时,需要采用主变压器来完成。变压器是变电站重要的电力设施,电压的控制采用分布配置的办法来实现,从而起到对变压器的保护,可以采用差动断电保护的措施。保护变压器时,可以采用集中配置的办法,保证继电保护安装可以独立完成,实现对非电量的继电保护功能。断路器和电缆连接完成后,可以把继电保护的性能充分发挥,变压器的可靠性得以显著提升。
4.3可视化技术的运用
为提高智能变电站继电保护可靠性,需要对故障实现有效处理。虽然信息技术得到了巨大进步,但是很多继电保护装置的运行故障监测和处理还采用表格和数据方式。智能变电站引入可视化技术对继电保护装置进行监控是十分必要的,可以实时对继电保护装置运行情况,实现故障预警和运行数据采集。智能变电站运行时可能由于数据信息传输问题而引发故障,所以需要对通信系统错误信息进行全面、系统地排查,以保护继电保护装置。继电保护装置动作时,生成的中间节点文件和故障波形相符。继电保护装置产生运行故障时,需要对中间节点文件形成的数据信息进行准确采集,以全面分析故障,从而确定故障原因。为工程技术人员提供准确的排查记录信息,针对故障情况制定切实可行解决措施。
5结语
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]浮明军,刘昊昱,董磊超.智能变电站继电保护装置自动测试系统研究和应用[J].电力系统保护与控制,2015(1):40-44.
[2]李宝伟,倪传坤,李宝潭,等.新一代智能变电站继电保护故障可视化分析方案[J].电力系统自动化,2014(5):73-77.
[3]付洪伟.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016(2):232-233.
论文作者:刘志民,刘超
论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/29
标签：变电站论文; 智能论文; 系统论文; 继电保护论文; 可靠性论文; 继电论文; 保护装置论文; 《中国电业》2019年第11期论文;