数字化变电站继电保护二次装置适应性分析论文_张春明

数字化变电站继电保护二次装置适应性分析论文_张春明

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摘要:近年来,科学技术发展推动着信息科技进步,为我国各行业的发展创造了便利,信息化、数字化已经成为各行业必然的发展趋势,而随着信息化技术在电力系统中逐渐普及,数字化变电站建设已经成为电力系统中一个普遍现象。数字化变电站投入到电力系统运行中能够大大提升电力行业的服务质量,对提高人们日常工作中的生产效率具有积极意义。继电保护二次装置是数字化变电站的重要组成部分,本文将对其基本特征、应用表现和适应性等问题进行简要分析。

关键词:数字化变电站;继电保护;适应性

变电站是电力系统中非常重要的一个组成部分,对电力系统的运转有辅助作用,也是决定整个系统服务质量的关键环节。数字化变电站的应用及其在电力系统中的发展为我国电力行业的生产及服务水平提高意义重大,继电保护二次装置又是变电站中非常重要的一个组成要素,而对数字变电站中的继电保护二次装置适应性状态进行简要分析可以促进变电站工作效率提高,从而推动我国电力事业发展。

一、国内外数字化变电站发展背景及我国国产数字化变电设备情况

自20世纪50年代起,一些国家便开始对数字化变电站进行研究,直到20世纪末,建立在以太网基础上的用来连接ABB、ALSTOM和STEMENS的IEC61850-8-1得以实现。我国国产的数字化变电站主设备主要由智能化互感器、开关等其他一次设备和具备过程层通信接口的二次设备构成。智能化互感器用来输出数字信号,其涵盖的电压范围为10kV~500kV,其中有些产品己与世界先进水平相当。而我国在智能开关设备等其他智能一次设备的研发发面还有很大欠缺,为此,我国采取了在一次设备端子箱安装智能终端的方法,通过光纤通信实现与二次设备间的信息交换。

二、数字化变电站继电保护装置的基本特征

(一)与原有的变电站继电保护的设备进行对比,数字化的变电站不会在进行复杂的处理了,也不用在使用的过程中运用微处理器,在集成电路的时候实现了自动化的集成,通过自动化的信号实现数据的接收,通过对通信系统、接口和出口等不同的装置进行设计,形成数字化传输的单元。

(二)无论传统的变电站继电保护装置,还是数字化变电站继电保护装置,接口都是整个变电站继电保护装置顺利运行的重要环节。数字化继电保护装置的接口实现了数字化的信号传输,比起传统的继电保护装置,它使变电站的管理更为便捷。数字化变电站的采用的一次设备是电子互感器,它以光数学信号的形式,将采集的信息传递到低压端,然后经过MU系统的处理,得到符合标准的数字量,进而输出。

三、数字化变电站继电保护的相关适应性的简单分析

(一)数字化变电站运用了不同信号的传感器,这种传感器是电子式的,能够实现自动化的传感,继电保护的装置在数字化传感器的影响下,与其他的设备不能兼容,互感器的电子化水平根据不同的型号进行使用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆就目前我国电子互感器的市场应用情况来看,根据不同的制作工艺和基于不同原理生产的电子式互感器多种多样,也因此使得其与继电保护装置的相互适应性有一些差异,主要表现在测量延时差异和量程差异上。

1不同类型的互感器,在电子运行的情况下,在进行继电保护的过程中,会形成一定的误差,这对电力系统的保护会产生一定的影响,会导致电力系统保护的稳定性下降,所以,在运用互感器的时候,结合电子系统,应该先对误差进行估测,然后在产生误差的时候可以及时采取措施,从而能够进行全面而稳定的继电保护,使电力系统能够顺利地运行。

2当电子式互感器的输出量程的范围同继电保护装置的测量范围相比较小时,容易造成波形穿心畸形的现象。对同一个测量值,只要电子式互感器的量程范围不同,测量的结果就可能不同。所以,在运用数字化的变电器的时候,应该结合具体的应用请,选择合适型号的变电器,使继电保护装置可以与互感器能够匹配,避免电子互感器出现量程差异的现象,从而最大程度地减少对继电保护装置的影响。

(二)组网是数字化变电站运行过程中执行里面保护工作的重要方法之一。传统的变电站运行保护方式在使用时所发挥出的继电保护功能较低,且进行继电保护所需要的时长较多,当电力系统电压越好继电保护所要消耗的执行继电保护措施循环时长越大;另外,此种继电保护方式仅对继电保护措施有部分保护作用,并不能实现对整个电力系统的全面保护,而电力系统运行的质量、效率及面积大小会直接受到其所受继电保护的稳定性和时间长短的影响。

互感器是数字化变电站中进行继电保护的主要配件,在达成继电保护功能时,互感器会依照电力系统的实际运行情况发挥实际性能。当电力系统正处于运行状态时,互感器能够通过继电保护延时功能来确保电力系统的运行安全,通过延时的方法可以保证电力系统在进行继电保护时不会保持在运行状态,防止电力系统故障的影响进一步扩大。

(三)传感器信号接收不良时数字化继电保护中经常发生的现象,而传感数据和继电保护数据无法得到完整体现是信号接收不良问题的主要表现之一。这一问题是由于电子互感器在信息及数据传输过程中会受到很多外界原因干扰,在电子传感器工作时如果出现外在因素影响过出现机械故障时都会造成传感器数据无法完整体现的结果,从而会影响到变电设备继电保护的效果,继电保护的准确性得不到保证,继电保护的相关设备会出现失误性判定并产生不正确的动作。因此,在实际开展工作时,相关工作人员应该注重对变电系统中断定方法的改革,采取有效方法提高电子式互感器的测试能力,以降低继电保护过程中设备对整个系统造成的不良影响,从而继电保护过程中出现错误动作。

(四)在原有的变电站进行继电保护的过程中,通过建模的方法实现对信号的收集和对数据的分析,在数字化的继电保护过程中,可以运用网络技术,自动化的收集数据,而且在数据接收的过程中比较及时,不会出现延时的问题,在传输数据的过程中不会出现不同步的问题,而且能够使互感器的运行与继电保护的过程协调起来,通过采取统一的外部时钟源及采取合并单元差值计算的方法,尽最大可能使数字化变电站的数据同步。

四、结语

目前,我国电力系统正处于飞速发展阶段,人们对电力资源及能源的需求量和依赖性逐渐增强,随着这些标准提升,电力系统的运转质量逐渐提升,电力传输的水平也不断增强。整个电力系统共由多个电力组织环节和多种设备组成,在电力资源传输时需要通过对电力系统的保护及管理来提高其工作性能及安全性,以达到对电力系统进行保护的目的。当前,我国很多数字变电站由于还在使用原有的老式继电保护设备,所以在使用中还存在很多不足,本文中通过对数字化变电站中的继电保护二次装置的探究能够为我国电力行业水平提升及电力事业发展具有积极作用。

参考文献:

[1]夏选莉.数字化变电站的继电保护适应性分析[J].科技创新与应用.2014(19):33-34

[2]莫晓榕.数字化变电站继电保护适应性研究[J].中国科技博览.2015(16):58-58

论文作者:张春明

论文发表刊物:《基层建设》2016年25期

论文发表时间:2017/2/22

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