摘要:智能变电站是坚强智能电网重要的组成部分,而继电保护又是保证智能变电站安全运行的重要一环。随着新技术的不断应用,智能变电站对继电保护的管理要求也越来越高,必须正确分析智能变电站继电保护技术特点,科学把握继电保护全过程管理重点,才能更好的维护和使用继电保护,才能确保电网安全运行。本文对智能变电站的主要特征以及继电保护全过程管理进行了分析,并提出了相应管理措施,以期为相关人员提供参考。
关键词:智能变电站;继电保护;全过程管理
1 智能变电站概述
智能变电站运用先进的计算机技术、通信技术、控制技术,采用低碳、环保的智能设备及材料,融入绿色环保的理念,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
智能站一次设备智能化目前采用互感器+合并单元、断路器+智能终端的过渡方式,合并单元、智能终端就地化布置,实现数据采集、数据同步和数字化信息传输。智能站网络结构采用三层两网模式,三层包括过程层、间隔层、站控层,两网是过程层网络和站控层网络。继电保护系统主要分布在过程层和间隔层,跨间隔信息交互通过过程层网络实现。
2 智能变电站的特点
智能变电站主要有自愈性、兼容性、高效性、安全性、这些特点。其中自愈性包括关于电网监控系统能够预测并及时应对系统问题以避免或减少故障失电和电压不稳等电力供应质量的一些问题,这是智能变电站的一个重要的特点。兼容性即电站可以通过控制分散的电源,达到合流的效应,通过信息技术平台和界面将用户连接到电池,由风转化的电能上,这是智能变电站的一个表现形式。电网将达到更优化的输配量比,从而减少电力成本。电网的升级将提高输电网的输送能力,使输送容量最优化,减少损耗,使最低成本发电的电源得到最高利用率。同时可以更好地协调电力输送与当地负荷的匹配、地区间能源流动与通信传输量之间的关系。这就是智能变电站的高效性的表现。最主要的是安全性,电站可以在自然状态与计算机监控两者之间进行安全运行,新技术的应用和新设备的配置能够更好地识别和应对人为破坏及自然侵害。这样将电站更人性化的应用。
3 智能变电站继电保护全过程管理分析
3.1 对装置本体进行管理
继电保护系统的主要设备包括继电保护装置、合并单元、智能终端、交换机、光纤和电源系统。它们的质量直接关系着继电保护系统的可靠性。交换机和光纤在军工、工业等领域已应用广泛,其技术已较成熟。合并单元、智能终端是智能变电站的新运行设备,没有大量的运行经验积累。智能站继电保护装置变化较多,一是其数据采样和同步方法发生变化,要求SV数据传输延时固定,而交换机数据传输延时的不稳定性决定了保护装置必须采用直采,直跳是为了满足保护动作快速、可靠性的要求;二是装置插件变化,增加了很多通信类插件,且这类插件内部有处理器,在进行插件更换的同时还需要进行软件配置,从运行情况看,此类插件的故障几率远高于其他插件。因此,合并单元、智能终端、保护装置的质量合格性管理对智能站的全过程管理尤为重要。
3.2 SCD配置文件
继电保住功能得以实现的最为关键步骤在于二次回路,其正确程度、完整程度对于继电保护装置的可靠性以及正动率有着直接的影响。将智能变电中的电缆用光线替代后,能够有效实现信息的高度集成,并对其进行共享,而SCD配置文件的相关配置则与二次回路的信息流向以及连接关系有关,所以控制好SCD文件的完整性以及正确性有着十分重要的意义。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般会对SCD文件进行控制时涉及到两部分的内容:
3.2.1 对文件自身进行把控,确保其正确;
3.2.2 对文件的执行结果进行把控,确保其正确。现阶段,常用的把控手段有两种:试验验证;审查离线可视化。对SCD文件的离线可视化进行审查时,不但可以用到可视化的工具,还可以利用虚端子表以及MAC地址分配表。SCD文件组态以及配置完成的基础在于VLAN划分表,其正确性也能够看做时SCD文件正确性把控的一种依据。
3.3 软压板
保护装置的所有硬压板除检修压板外,其余全改为软压板,增加SV接收、GOOSE接收等软压板,且可实现远方投退。软压板的管理重点应包括压板配置正确性、保护装置与监控后台压板一致性、压板投退等管理。压板配置正确性为装置内部输入输出端子与软压板配置要对应正确、一致。否则可能导致某输入输出不受正确的软压板控制。保护装置与监控后台软压板一致性是指监控后台配置的软压板应与保护装置内部软压板对应一致,否则将导致远方投退错误。软压板投退管理主要是指对在运设备软压板的投退管理,包括设备本身功能投退软压板管理,以500kV某母线保护为例,由于没有电压闭锁,当某间隔停电检修需要退出母线保护该间隔SV接收软压板时,如果一旦错误退出在运间隔SV接收软压板,则保护装置可能因产生差流并达到定值而直接跳闸;在运设备与检修设备隔离软压板投退管理,如装置间的启失灵、联跳、远跳的软压板的管理。
3.4 检修机制
智能变电站检修压板因具有检修机制作用而显得尤为重要。继电保护装置、合并单元、智能终端设置有检修硬压板。检修机制的基本原则是当接收数据的检修标志位与设备本身的检修态一致时,接收并处理该数据;不一致时只接收该数据,但不做任何处理。在设备检修时应注意检修压板与相关装置SV/GOOSE开入软压板的配合,如投退不当,可能导致保护装置误动。
4 智能站继电保护技术发展前景
变电站互感器的传输性直接受到继电保护性能的影响,从某种意义上说,降低传感器的故障率、提高互感器的传输效率便可提升继电保护的性能。因此,在变电站智能化发展的背景下,继电保护工作可以顺利开展,并不需要考虑电力互感器的饱和、二次回路的短路以及回路接地错误等问题。此外,智能变电站还能在较大程度上增加数据的可靠性与电气量传输信息的时效性,这些优势均可提升继电保护装置的基本性能。例如,WANS及PMU网络的使用可以为智能变电站提供紧急控制与科学运行的有关信息。特别是在网络系统已经建设完成的前提下,其不仅对传统继电保护设施的延时性进行完善,同时也在一定程度上提高了对时间的敏感性,从而使得系统故障点的判定过程得以有效进行,最终保证停电等事故应急处理的顺利进行。因此,继电保护可以通过借助智能变电站的数字化传感特点,对各种辅助功能进行良好的优化,以此提高自身的基本性能。
结束语
智能变电站已成为未来变电站发展的趋势,各国都在大力地推广智能变电站的建设,但是由于智能变电站的概念刚刚出现不久,技术发展尚且有许多不成熟,所以在日常的运行维护过程中,常常会出现各种各样的问题,这就需要我们在平时的工作中多多积累经验,提高从业人员的水平,提高创新意识,提升智能变电站在我国的发展速度,从而保证电力系统更加高效稳定地运行。
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论文作者:韩瑞君
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/4
标签:压板论文; 变电站论文; 智能论文; 继电保护论文; 保护装置论文; 设备论文; 可靠性论文; 《电力设备》2017年第10期论文;