智能变电站技术及其对继电保护的影响论文_尹仕豪

智能变电站技术及其对继电保护的影响论文_尹仕豪

(广东电网有限责任公司惠州供电局 广东惠州 516000)

摘要:与传统技术相比,智能变电站有效提高了电力系统的管理效率、提高了系统的安全性。继电保护系统,为变电站的重要组成部分。随变电站智能性的提升,继电保护的主变及线路保护配置方式,以及继电保护的数据传输等过程,均发生了变革,一定程度上提高了继电保护的可靠性。

关键词:智能变电站;技术;继电保护;影响

1智能变电站技术

1.1智能变电站特点

第一,一次设备智能化。实现电子式互感器、智能变电器、智能组件等一次设备的智能化与信息化是实现智能变电站信息化的前置条件。第二,二次设备网络化。基于标准化和模块化的微处理机设计制造的二次设备之间通过网络真正地实现数据共享、资源共享。第三,设备检修状态化。需对关键的一次设备安装在线监测装置,从而实时掌握变压器等一次设备的运行状态,为科学调度提供依据。第五,管理运维自动化。智能变电站需具有程序化的操作功能,可接收和执行各种指令,并自动完成相关操作。

1.2智能变电站组网技术

智能变电站结构,以“三层两网”结构为主。“三层”主要为站控层、间隔层、过程层。“两网”分别为站控层网络及过程层网络。与传统变电站相比,智能变电站继电保护系统的硬件,发生了极大的变化。具体体现在以下方面:(1)智能元件的应用:智能变电站技术改变了继电保护的元件类型,增加了智能元件在系统中所占的比例。以电子式互感器为例,与传统互感器相比,该类型仪器,抗干扰能力更强、动态范围更大,且支持网络传输,数据处理水平更高,优势显著。(2)网络的应用:智能变电站继电保护系统,要求采用以太网传输数据。与传统变电站相比,有效拓展了交换机的性能,提高了数据信息的传输效率。在上述继电保护方式的作用下,变电站各构件运行安全性的提升将成为可能。(3)光缆的应用:智能变电站继电保护系统的光缆数量更大,数字化输出效率更高。与传统的二次光缆相比,系统性能更强。

2智能变电站技术对继电保护的影响

2.1智能变电站技术对继电保护配置方式的影响

随着智能变电站的运行经验不断丰富,发现智能变电站的电子式互感器长期工作在环境多变的户外会造成电子式互感器采样信息的突变故障和渐变故障,这对于保护系统的长期稳定运行是一个巨大的威胁。由此,提出了就地保护的概念。采用就地保护时,将保护装置整体放置在室外的被保护元件附近,可以使用传统的互感器进行测量工作,对交换机和光纤的需求会大大降低,从而减少了网络出现故障影响保护正常动作的风险。另一方面,就地保护条件下,各个保护装置之间所用的信息直接取自互感器,对网络的依赖程度降低。一旦通信网络发生小的故障或者其他保护的测量环节发生故障,保护仍可能继续工作,从而提高了保护的可靠性。然而,由于将保护装置整体放置在户外,在多变的自然环境和复杂的电磁环境下,保护装置能否长期有效地工作还有待探究;同时,传统的互感器在这样的环境下的可靠性也值得进一步验证。研究对保护中的智能设备的抗电磁干扰程度进行了实验,发现CT及PT回路在现场一次设备带电操作的过程中,会引入强烈的电磁干扰,该干扰可能耦合进入装置,从而影响装置的正常运行。且在110kV和500kV的变电站中,暂态信号的强度已经大于国内标准规定的最大严酷等级的电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌抗扰度以及阻尼振荡波抗扰度峰值,表明智能设备受到的电磁干扰十分强烈。而关于环境因素如温度光照腐蚀等对保护装置的影响还有待探究。

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2.2智能变电站技术对继电保护效果的影响

2.2.1对电网数据保护系统建设的影响

从继电保护的数据信息与保护原理的角度来看,智能变电站技术相对于传统变电站技术有了很大的突破,其对继电保护的影响也是十分明显,总结起来大抵有以下重要的影响:智能变电站技术采用的电子互感技术首先是解决了电磁互感技术对电网系统性能的影响问题,这为电网系统数据保护及继电保护的准确性奠定了基础。然而电子互感技术由于其信息的交互与传递等性能,偶尔会导致数据延迟,这也为继电保护造成了异性的影响。但总体上讲,电子互感技术在电网建设中的信息深入评估、响应速度层面具有明显的优势,也对继电保护产生了积极的影响与作用。

2.2.2电网保护技术层面建设的影响

传统电网建设中采取电缆作为继电保护信息传统媒介极大的影响了其对以此设备进行控制的效率。然而智能变电站技术使用的光纤信息传输技术,有效将间隔层的各个设备联系在了一起,并实现了信息的高速传输与交互作用。如此一来,电网系统的继电保护工作的反映决策也将变得更加高速,并还能进行综合性的分析管理,从而进行相对全面的保护。此外智能变电站使用的计算联网管理技术,也改变了传统变电站人工发出指令的管理模式,这样就能够提升电网系统继电保护命令发送的效率。最后,智能变电站技术打破了电网系统继电保护中采样、数据传输、保护一体化模式,有效实现了数据动态传输与调整,从而提升电网系统继电保护技术的协调性能。

2.2.3继电保护调试与维修影响

智能变电站技术的应用,对继电保护的影响,同样体现在调试及维护方面。智能变电站,打破了传统变电站保护装置在采样、计算等方面存在的桎梏。当变电站某设备及元件故障发生后,故障信号可被立即采集并经GOOSE网络传输至系统数据库当中,而系统同样会立即利用相关算法,实现对故障的分析及预警。交互技术,为智能变电站相关技术的一种。在该技术的支持下,电力领域无需绑定保护装置,即可使信息共享得以实现,一定程度上提高了设备的调试及维护效率。可见,智能变电站技术的应用,对继电保护系统运行故障发生率的降低,具有重要价值。

3提高智能变电站继电保护系统的可靠性措施

第一,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路的故障,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。第二,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。第三,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。

4结束语

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]戴静.研究智能变电站技术及其对继电保护的影响[J].科技传播,2016,8(07):152+165.

[2]程晓通,孙文文.智能变电站技术及其对继电保护的影响探析[J].山东工业技术,2017,(21):154.

[3]吕梦丽.智能变电站继电保护结构分析与仿真研究[D].广东工业大学,2015.

论文作者:尹仕豪

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/10/18

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