智能变电站技术对继电保护的影响及作用论文_周明明,潘新贵

智能变电站技术对继电保护的影响及作用论文_周明明,潘新贵

汉江水利水电(集团)有限责任公司 湖北省丹江口市 442700

摘要:智能变电站是以信息技术、通讯技术为基础的,并具有电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的智能化变电站。在我国经济快速发展背景下,智能变电站技术得到较为广阔的发展空间,其对电网系统的继电保护也起到了巨大的影响与作用。鉴此,本文即主要通过分析智能变电站技术的有关概念及特点,进而论述了其对继电保护的有关影响及作用。

关键词:智能变电站技术;继电保护;作用影响

智能变电站正常运行时,要加强对继电保护装置的检修维护,及时发现其中的问题和故障,保证智能变电站技术在继电保护中的有效应用。

1智能变电站技术的概念及特点浅析

1.1智能变电站技术的概念分析

从整体结构上讲,智能变电站主要包含了信息平台及高压设备两类核心设备。其中信息平台主要又包含了三个核心部分,即一体化监控系统(主要功能收集信息并有效整合信息)、虚拟装置及数字化工具(实现信号类型转换及数字化服务)、数据通讯网关机(提供数据服务并实现数据优化与远程浏览)。从信息平台的功能来看,主要也有两个方面的功能,其一,纵向来说即是实现信息的标准化,即将收集及分析的信息源格式进行统一,并实现对上层应用支撑的透明化;其二,从横向来讲,则是实现信息的统一化,即通过通讯技术将信息进行有效传输,从而实现信息共享功能。

智能变电站的高压设备,主要由电子互感器、智能变压器、智能开关等构成。其中电子互感器的主要作用即是将电网系统的各个元器件进行有效连接,并实现数据共享,从而提高智能变电站在调节过程中的系统协调性。而智能变压器,则主要通过连接通信光纤,从而实现对变压器实时状态的监管(主要监测电压、功率等信息),一旦变压器运行状态发生异常时,便由信息平台发出预警信息,控制系统则能够及时的接受信息并进行判别处理,以此有效降低了变压器的管理成本。而智能高压开关设备,则是具有电子设备、传感器和执行器等设备的高性能自动化开展,其能够通过监测诊断电网设备的实时状态,并及时的切断出现故障的设备,以此有效保护电网系统的安全。

1.2智能变电站的特点分析

首先从结构上来看,智能变电站系统主要分为过程层、间隔层、站控层三层。其中过程层主要又是由智能组件、智能终端等设备构成。过程层的主要作用即在于实现电能分配、变换以及计量与控制。间隔层主要则是由继电保护装置、故障录波等设备构成,其主要功能则在于使用间隔数据控制该间隔的电网设备功能。最后站控层则主要由通讯系统、控制系统等子系统构成,其主要功能在于完成数据采集和监视控制 (SCA—DA) 以及保护信息管理等。

从优势层面上讲,智能变电站则主要具有以下特点:其一,智能变电站具有高效环保的特点。主要表现为光纤线代替了传统电力系统使用的电缆线这样就极大的降低了安装成本,此外采取高集成度的电子元件又能够降低能耗。其二,交互性与协同性,即智能变电站能够通过信息交有效发挥了电网系统的反馈调节功能,并将各个子系统连接起来提升了调节效率。

2智能变电站技术在继电保护中影响及作用

2.1智能变电站技术对继电保护的数据信息及保护原理的影响

站在继电保护数据信息链条的视角,与传统的变电站自动化技术相比,智能变电站技术给继电保护带来的影响主要体现在以下三个方面:

(1)电子式互感器取代电磁式互感器,继电保护的源数据性质发生变化。

(2)二次信息的网络传输取代二次电缆硬连接,继电保护数据的传输方式发生变化。

(3)基于 IEC61850的二次信息统一建模,继电保护数据的处理和利用方式发生变化。

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2.2智能变电站技术对继电保护实现机制与架构体系的影响

站在继电保护实现机制、架构体系的视角,与传统的变电站自动化技术相比,智能变电站技术给继电保护带来的影响主要体现在以下四个方面:

(1)网络化数据交换突破了传统继电保护采样—计算—出口一体化的模式。

(2)网络化数据交换以及交换机的智能化突破了二次回路不可测控的瓶颈。

(3)对等信息交互模式突破了继电保护运行管理以保护装置为中心的模式。

(4)过程层统一采样突破了不同二次系统专业壁垒。

2.3智能变电站技术对继电保护的设计、调试与运维的影响

站在智能变电站的设计、调试、运维的全生命周期链条的视角,与传统的变电站自动化技术相比,智能变电站技术给继电保护带来的影响主要体现在以下四个方面:

(1)智能变电站的继电保护构成形态和运行模式发生了很大变化,继电保护的测试方法、项目、周期等继电保护运维技术标准与规范的研究与编制严重滞后。

(2)二次信息的网络化传输使得继电保护二次回路可以监测,使得继电保护设备状态检修成为可能。

(3)基于 IEC61850的统一建模,使得变电站所有设备的建模一体化 (集中体现为变电站的SCD文件和 IED设备的 CID文件),当面临变电站扩建、设备变更等需求时,如何动态修改配置SCD 文件及 CID 文件是目前所有已投运的智能变电站遇到的难题。

(4)目前 IEC61850及智能变电站技术仍然处于发展变化阶段,由于IEC61850的理解差异性以及扩展定义的不规范性,给智能变电站设计、调试与运维带来挑战,而继电保护专业正是其中的重点和难点。目前大多数的智能变电站试点都需要业主、设计院、集成商、设备厂家、调试单位反复协调,不断修改方案。而变电站投入运行后,运行单位往往难以摆脱对调试单位和厂家的依赖,给电力系统的安全运行带来隐患。这种“试点工程”的建设和运行模式,也成为制约智能变电站的大面积推广的瓶颈。

3 提高智能变电站继电保护系统的可靠性措施

电压限定延时。在智能变电站正常运行中,可能会因为电流等因素出现外部断的故障,使得负荷电流现象出现,引起跳闸,这就严重制约了继电保护系统的可靠性运行。因此,在变电站运行中可以运用电压限定延时的方式,这样可以及时测量变电站中线路的电流。一旦发现有负荷电流,系统就会及时发出警报,为继电保护系统的正常运行提供保障。

完善线路保护方案。目前变电站线路中对电力系统的保护都是通过纵联差动的方式进行的,因此,对于电力系统的变电站、发电厂、高低压配电等,要不断完善其配电线路保护方案,为电力系统的稳定运行提供保障,提高继电保护的可靠性运行。随着继电保护的智能化发展,要从管理模式上顺应其发展趋势进行改变。因此,要不断转变对继电保护的管理模式,通过创新和发现全面推行智能变电站技术。

提升业务水平。在继电保护中运用智能变电站技术,要不断提高继电保护工作人员的计算机操作技能和相应的网络知识,提升其业务水平。这样才能更好地适应信息时代的发展,推动继电保护中的智能化发展,加强智能变电站技术在继电保护中的应用。

结束语:

综上所述,随着时代的不断发展,科学技术的不断创新,智能变电站技术应运而生,同时也推动则电力系统向自动化管理方向发展。随着智能变电站的运用,其对电网系统继电保护的影响与作用也日益突出。本文即结合了工作实际从数据传输、技术机制、维修调适等方面对智能变电站对继电保护的影响作了一定的探究。

参考文献:

[1]任昊.智能变电站技术对继电保护的影响及作用[J].山东工业技术,2018(01):147.

[2]赵峻岭,周攀,曹勇.智能变电站技术对继电保护的影响[J].农村电气化,2018(02):75.

[3]蔡泽祥,王海柱.智能变电站技术及其对继电保护的影响[J].机电工程技术,2012,41(05):1-4.

论文作者:周明明,潘新贵

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/8

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