智能变电站技术及其对继电保护的影响论文_樊雅文1,刘坤2,李新全3

智能变电站技术及其对继电保护的影响论文_樊雅文1,刘坤2,李新全3

(1国网哈密供电公司 新疆哈密 839000;2国网哈密供电公司 新疆哈密 839000;

3华电新疆发电有限公司新能源分公司 新疆乌鲁木齐 830000)

摘要:随着信息化时代的到来和发展,我国电力系统逐渐朝着智能化的方向发展,而智能化变电站作为当前电网发展中的重要组成部分,在电网的继电保护中具有重要的意义。因此,要清楚认识智能变电站技术及其特点,全面分析智能变电站技术所存在的一系列问题,满足电网安全稳定运行对于继电保护专业的要求,积极促进继电保护专业技术发展有序、健康运行。

关键词:智能;变电站;技术;继电保护;影响

1智能变电站技术概述

智能变电站的宗旨是通过应用先进智能化的设备,促进变电站向网络化、信息化、数字化的方向发展。智能变电站具有自动收集、测量、分析数据的功能。并且可以根据智能电网的不同需求进行合理化调节,实现远程自动化控制和实时在线监控分析功能。最终达到有效进行变电站互动和电网调度的目的。

参考ICE61850标准,设备智能化、网络化、交互标准化等技术可以在智能变电站中很好的体现出来。一次智能化设备作为智能变电站的基础设施,被广泛应用在变电站中,这些设备主要由常规设备和智能组件构成,虽然并不是严格意义上的智能设备,但是仍然促进了变电站的智能化发展。相比于传统变电站,智能变电站采用了电子互感器和网络传输的新设备和新技术。实现了一次设备和二次设备的实时数据交换。并且设备间使用高速光纤网络进行通信,为二次设备的信息共享提供了条件,改善了传统设备中二次回路弱化信号的问题。

2智能变电站继电保护架构体系

2.1智能变电站继电保护“三层两网”架构

智能变电站按照功能在逻辑上划分为3层,分别为站控层、间隔层和过程层,两两之间分别构成站控层网络与过程层网络,对继电保护而言,站控层网络传输整定值召唤、修改和录波文件传送等,而过程层网络传输采样值、开关状态量、跳闸和闭锁等信号,实时性与可靠性备受考验,是智能变电站继电保护关注的重要性能。

2.2IEC 61850标准体系

IEC 61850标准是智能变电站继电保护网络与通信遵循的规则。在模型上,以传统继电保护装置功能为单位划分逻辑设备,一个实体设备可包含多个逻辑设备,以基本功能单元划分逻辑节点,如跳闸回路、保护算法和采样值处理等节点;在通信协议上,IEC 61850按照通信服务的类型及性能要求映射特定通信协议,如SV/GOOSE通信为保证实时性传输层与网络层协议映射为空;在数据上,IEC 61850详细划分继电保护基本数据类,覆盖现有的继电保护使用数据,并提供了扩展数据类的方法。

2.3基于数据帧传输的运行机制

传统变电站继电保护装置有专门采样和命令信号通道,传输延时由装置处理速率与通道固定时延构成,相对固定。而智能变电站继电保护的采样值传输、开关状态量获取、跳闸指令下达等通过以太网数据帧形式,以交换机及光纤为介质,由过程层网络执行通信。因此,智能变电站继电保护运行高度依赖过程层网络,网络性能构成对继电保护“四性”的约束,过程层网络规划设计及调度策略尤其重要。

3目前智能变电站继电保护的优化措施

3.1 就地化间隔保护

在智能变电站中,当需要进行继电保护设备安装时,需要将其安装在被保护设备的附件,这样可以充分地遵循就地化原则,不仅可以有效地缩短事故发生时继电保护设备反应时间,而且有利于最大限度地降低事故所带来的损失。在当前新型一体化微机线路铺设时,通常都需要与变压器保护措施同时进行,并结合现场被保护设备的合理配置,这样可以有效地提高智能变电站运行的平稳性,确保人员和设备的安全。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,当前新型保护装置通常采用的都是电缆采集数据的方式,利用数字化处理时不仅在时间上具有一定的优势,而且分配和调配时能够充分地借助于计算机,能够在最短时间内保证继电保护设备的启动,有效地提高了设备的安全性。

3.2 站域保护功能的应用

站域保护就是在同一网络支配下,利用计算机的优势调动全站信息,在收到信号时,计算机及时的开启传统的后备保护,而且由于整个过程全部采用电信号的方式来传递信息,所以后备保护动作的时间很短,能够满足智能化发电站的灵敏性要求,还会实现电路的实时保护功能。

3.3 优化站内设备,减少不必要的端口

当前我国智能变电站中所使用的较多电气设备都是进口国外的一些知名企业,这些设备在技术上虽然十分先进,但由于生产过程中是依照本国变电站为模型来进行制造的,这就需要我们在选购过程中要注重技术的先进性、结构的复杂性、设备的兼容性和单位能耗等诸多问题,在确保设备质量的同时,还要确保智能变电站内部的设备实现优化配置,尽量地降低设备的复杂程度,减少一些不必要的端口,这不仅有利于更好地实现对设备的操作,而且与智能变电站节能环保的要求也相符。需要针对当前我国智能变电站初期的实际水平,来对站内设备进行合理配置,实现资源的有效节约。

4智能变电站中对继电保护发展的展望

在信息化、互动性以及自动化的电网特征中,智能化的电网在发展中能够逐步实现标准化、自动化以及数字化的目标,从而使得智能化的变电站能够得到良好的保护。

4.1数据采集的自动化

目前,先进的电子变压器的变电站和变压器光电这一系列新的设备中使用的智能,可以实现提供保护继电器装置采集信息,使自动化技术可以提供更好的保护,变电站保护装置:中间层功能层的收敛过程;在信息收集,可以更好的处理引起的电磁干扰能力使信息能有效提供给继电保护的技术支持;在继电保护技术的发展不断提高,继电器控制的智能监控应用,如分布特点相结合性,它表明在继电保护工作的优点,通过实时监控和保护,从而有效降低主控单元的负担。

4.2数字化方向的发展

在智能变电站的数字化发展的一个重要目标,它能使智能电子、智能开关、电压互感器和光电电流等这些新设备在变电站中的应用,这是继电保护工作的一个重要突破,也提供了一个很好的方向,在未来的研究中,电力技术的发展,数字技术将在电力发挥更好的作用,从而提高继电保护的整体性能。

4.3对继电保护运行和维护的影响

智能变电站技术的应用,增加了继电保护正常运行率,使得继电保护管理和维护更加便捷。具体体现在以下几个方面:优化了继电保护的组成结构和运行方式,改善了传统继电保护测试手段、测试项目等日常运行维护标准落后的问题;改善了传统继电保护二次回路稳定性差的问题;智能变电站技术在继电保护中的应用,使得继电保护的运行维护标准和规范发生了变化,未来将以制定科学合理的新标准为主要研究方向,促进电力事业的进一步发展和提高。

5结束语

总而言之,随着信息化时代的到来和发展,我国电力系统逐渐朝着智能化的方向发展,而智能化变电站作为当前电网发展中的重要组成部分,在电网的继电保护中具有重要的意义。本文对智能变电站技

术以及对继电保护产生的影响进行分析发现,智能变电站技术在继电保护工作中发挥着非常重要的作用,所以,电网企业应该重视对智能变电站技术在继电保护领域的应用和开发,不断改善传统继电保护工作中存在的缺陷,促进我国电网的可持续健康发展。

参考文献:

[1]赵静.浅谈智能变电站运行维护管理[J].城市建设理论研究(电子版).2016(33)

[2]赖兵兵.110kV变电站中综合自动化系统的应用探析[J].硅谷.2014(24)

[3]鲍辉.浅谈智能变电站的优点及运行维护[J].中国新技术新产品.2013(13)

论文作者:樊雅文1,刘坤2,李新全3

论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/14

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