智能配电网建设中的继电保护问题戈锋

智能配电网建设中的继电保护问题戈锋

(中国能源建设集团黑龙江省电力设计院有限公司黑龙江哈尔滨150000)

摘要:构建智能电网是当前我国电力领域发展的重要趋势,只有充分重视智能电网中继电保护技术的科学应用,才能有助于电网系统的安全稳定保障。在面对新的发展环境下,人们对智能电网的应用要求也有着提高,这就需要将继电保护技术和智能电网能有机的结合,保障电网的良好运行。通过从理论上加强继电保护技术的应用研究,对智能电网的进一步发展就有着积极意义。本文主要就智能电网继电保护原理以及特征加以阐述,然后对继电保护技术和技术应用方法详细探究。

关键词:继电保护技术;智能电网;技术应用

引言

伴随着我国科技的不断发展,我国城市配网建设也得到了飞速的发展,同时还存在着一些发展的问题,在城市配网建设及规划过程中,就需要城市建设及发展过程中配网建设的问题进行全面的学习认识,并保证其质量控制能够能够有效得到解决。想要实现城市配网建设及规划存在问题的解决,就需要保证在对配网建设及规划的各个问题,与此同时还需要对智能配电网建设中的继电保护问题进行有效解决。

1智能变电站继电保护系统构成

以IEC61850协议为基础的智能变电站采用“站控层+间隔层+过程层”这一结构模式,而传统变电站则使用“站控层+间隔层”的自动化结构体系。综合自动化变电站以及间隔层经过转变之后,绝大多数的间隔层承担的工作正在慢慢的朝着过程层迁移。结构的变更,使得以IEC61850协议为基础的智能变电站继电保护系统基本功能均汇集于过程层、间隔层以及两者中间过程层网络当中。智能变电站继电保护系统与常规保护相比,主要增加以下设备:电子式互感设备、合并单元、智能终端、交换机以及网络接口等设备及元件。智能变电站继电保护体系的实质就是借助更先进的电子式互感器完成数字量的精确采集,随后通过合并单元,借助同步时钟将这些信息加以同步整理,之后遵照设定的模式借助网络将其发送到相应的位置。对于保护可控制一侧,智能终端负责执行保护设备的跳闸与合闸命令,并将所接收的命令经过逻辑判断转化为继电器出口,对断路器实施管控,并将与断路器存在一定关联的行为信号进行汇总,转化为数字信号后发送到保护结构中。

2智能变电站继电保护存在缺陷

(1)智能变电站继电保护大部分采用光纤通信技术,而光纤线路传输的效率对站内的保护装置的运行状态有很大的影响。由于智能变电站的过程层通常安装于一次设备区,该设备区的运行环境相比其他区域本身就更为恶劣,且设备与设备间的数据传输需要通过光纤的多个环节,光纤的材质相比其他设备而言又较为脆弱,若传输过程中出现问题,则会导致通道损耗增加、功率降低。(2)电流、电压的采样环节是通过智能变电站进行合并单元而完成的,不同的合并单元采样,决定了差动保护的保护装置的运行成败,合并单元失去同步或者同步误差不满足要求,会造成继电保护装置的误动作。现阶段的同步环节主要采用GPS秒脉冲进行同步,所以同步的效果在很大程度上影响了智能变电站继电保护系统的可靠性。(3)智能变电站基于IEC61850实现采样值传输,不可避免地要使用交换机组成过程层网络,交换机成为不亚于保护装置的重要元件,其传输质量大大影响了报文的传输质量。现阶段的智能变电站主要还是以以太网的交换机进行数据的交换,这种交换机的稳定性较差,以星型连接方式的过程层网络冗余性较差,对于交换机的维护不够完善。交换机的可靠性、稳定性将成为全站继电保护系统的安全瓶颈。

3智能配电网建设中的继电保护问题解决方法

保障智能电网继电保护技术的科学应用,要注重和实际的情况相结合。笔者结合实际,对智能电网继电保护技术的应用提出几点措施,如下所述。

3.1装置本体管理

继电保护系统主要包含有继电保护装置、合并单元、智能终端、交换机、光纤以及电源系统等,而继电保护系统的质量好坏直接关系到继电保护的可靠性。而智能配电网中智能电站继电保护装置的变化一般非常频繁,首先是数据采样及同步方法的变化,进而交换机数据传输的不稳定性对继电保护的装置具有非常明显的影响,与此同时,从运行情况来说,插件的故障概率能够远远的高于其他的插件,所以,对于装置本体的管理来说,继电保护装置的质量合格性能够对智能配电网具有非常重要的作用。

3.2监测系统的调试

智能变电站的继电保护过程当中,通常都需要网络监控设备,同时网络信息记录分析仪可以满足智能化变电站监控的需求。变电站网络新闻过程中记录分析仪可以记录层和控制层之间的信息,操作站记录消息内容同时,变电站设备的有效分析相关参数,确定变电站设备是否处于正常工作状态。因此,监控系统的调试对继电保护具有重要的意义,也是继电保护调试的重要组成部分。在调试中,主要的测试网络消息统计信息和其他功能,调试监视系统分析功能。网络监控系统不仅可用于故障分析,而且是维护辅助设备的重要方法之一。通过对变电站运行我们可以得出,当监测系统发出报警信息时,它可以非常快速的提醒员工,并且能够及时的找出其原因,大大的减少因故障造成的一些损失。智能变电站继保护系统的内部结构非常的复杂,同时需要更多的新技术,通过仔细的调试检查出其隐藏的危险。监控系统有很大的帮助来进行维护,并提高故障诊断的效率。

3.3整体线路的线路保护

线路系统是除去子单元设备外,整体继电保护系统的主要组成部分,因此,对线路的保护极大地影响了继电保护系统的稳定性。纵联差动保护方式是在智能化变电站继电保护系统中,对线路的主要保护方式,通过这种保护方式极大地提升了保护系统的稳定性。后备式和集中式是纵联差动保护方式的主要措施,这2种方式在合理配置的前提条件下都能够很好地发挥继电保护系统的稳定性。线路是连接各个间隔单元的主要桥梁,保护线路不仅是对线路本身的保护,同时也是对整个保护体系的运行进行检测,所以线路系统稳定性对整体保护系统的稳定性有着决定性的影响力。

3.4配置文件

继电保护功能想要得到实现就需要二次回路的保护,在此过程中,二次回路的正确性及完整性对继电保护装置具有非常明显的影响。智能变电站以光纤代替电缆后,就能够实现信息的高度完整及分享,二次回路的信息流向、连接关系可以全部有相关的配置文件解决,配置文件一般为SCD,所以,SCD文件的完整性及正确性就需要进行有效的控制及把握。当前,对于SCD文件的控制把握手段就需要试验验证和离线可视化审查。

结束语

综上所述,智能变电站继电保护系统存在的不足是在智能变电站应用发展中不可避免的问题。通过对继电保护各方面进行改变,加入光纤通信技术,使智能变电站继电保护技术得到又一次革新。智能变电站的继电保护技术可以有效地保障变电站的安全稳定运行。但由于智能变电站投入使用的时间较短,实践经验不足,技术也不够成熟,因此智能变电站的继电保护还存在很多问题和矛盾需要人们去探索,以逐步完善智能变电站的继电保护技术,确保智能变电站的安全稳定运行。

参考文献:

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