智能变电站继电保护技术优化探讨

智能变电站继电保护技术优化探讨

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摘要:近些年来,随着我国城市化进程的不断加快,人们生活质量得到大幅提升,对于电能的需求不断增加。为了能够更好地适应当前社会发展的现状,智能变电站也进行了相应的改革与发展,其建设的规模逐渐变大,系统逐渐复杂,这使得智能变电站故障维修工作的难度不断加大。自动化继电保护技术是目前智能变电站中为了确保配电设备安全而得到广泛应用的新技术,其实际应用的效果不仅决定了智能变电站运行的安全性以及稳定性,而且能够为智能变电站供电的质量提供有力保障,一举多得。因此,本文笔者结合多年实际工作经验对当前智能变电站继电保护存在的问题进行分析,并给出一定的优化措施,望借此提高智能变电站自动化继电保护技术。

关键词:智能变电站;继电保护;优化改进;对策

1引言

随着人们生活质量的不断增加,人们对于电能的需求不断提高,这给电力企业的发展提供了良好的环境,促使电力设备相关系统不断转型升级,从而顺应时代的发展。在电力企业漫长的发展过程中,继电保护装置的稳定运行,能够显著提高电力系统运行的稳定性与安全性。除此之外,智能变电站自动化继电保护装置的稳定运行也可以大幅增加智能变电站供电的质量、安全性以及稳定性。总而言之,智能变电站继电保护技术的广泛应用在电力系统发展与日常运行过程中占据极其重要的地位,因此,电力企业相关部门必须制定切实可行的措施解决当前智能变电站继电保护运用过程中存在的问题,从而确保电力系统的稳定与安全运行。

2继电保护在智能变电站中的重要作用

随着我国智能变电站的不断发展,智能变电站的供电质量和人们的日常生活息息相关。

然而,如今智能变电站在实际运营过程中,一旦系统中的继电保护装置的元器件存在问题,就会使整个智能变电站中的断路器发生跳闸状况,给供电设备带来极其不利影响。面对这种状况,为了确保智能变电站供电设备不被进一步破坏,需要对受损的元器件从智能变电站中进行隔离,将影响维持在控制范围。

在电力系统日常运行的过程中,智能变电站一旦出现问题,继电保护装置就会自动发出警报信号,从而将故障带来的影响保持在可控范围之内,对智能变电站实施了有效的监控。不仅如此,当智能变电站发生故障的时候,继电保护装置能够在最短时间内将故障区域和整个电力系统进行隔离,以此减少故障影响的范围,从而为整个智能变电站运行的稳定性以及安全性提供有力保障。

综上所述,自动化继电保护技术在智能变电站日常运行过程中发挥着不可忽视的重要作用。

3智能变电站与传统变电站继电保护配置对比分析

传统变电站的测控装置、保护装置等一般都是使用二次电缆和一次设备、传统互感器连接在一起,具体结构图如图1所示。

图1传统变电站结构示意图

整个二次系统网络都是根据间隔层以及站控层实施分层;其中,间隔层设备以测控装置、

保护装置为主,并辅以各种稳控与仪表装置。传统电磁式互感器与传统一次开关以及刀闸等使用借助大量电缆分别把模拟量信号以及开关量信号发送到间隔装置中。各间隔层设备都是独立运行并收集相关信号。而在传统变电站自动化系统中继电保护的主要弊端在于:①配置多实行固定模式,缺乏灵活性;在传统的变电站中,二次设备的正常运行需要得到大量电缆的支持,并充分利用空触点,同时将模拟信号当作关键载体,实现信息的交换,这就导致单次传输的信息量较少,不够灵活,却安全性能得不到有力保障。除此之外,接线的改接难度较大,一点点的设计改动需要将大量接线重新进行铺设,不仅工作量大,而且施工作业难度高。②传统变电站自动化系统的结构十分复杂,且供电的稳定性与安全性不高。

在传统变电站中,远动装置、测控装置以及二次保护装置等通常都需要借助小规模的电磁模式或者集成电路实现日常运行,同时不具备自检功能,结构相对复杂,运行的可靠性亟待进一步提高。而对于当前智能变电站而言,其通常是由网络化二次设备分层(其中包括站控层、间隔层以及过程层)与智能化一次设备(其中包括智能化开关、电子式互感器等)共同组成,同时以IEC61850通信规范作为基础,从而实现了变电站内各电气设备相关信息的共享,进而构建易操作的现代化智能变电站,其结构示意图如图2所示。

图2智能变电站结构示意图

因此,在智能变电站中,经过电子互感器处理过的数字采样信号就能够借助合并单元,使用光纤通讯直接传输到变电站二次系统中。而变电站二次系统也无需向传统变电站那样则此接入交流二次电缆。不仅如此,智能变电站中的开关量信号通常都是以GOOSE报文的方式借助GOOSE光纤网进行传输,进一步提高信号传输的稳定性。

4智能变电站继电保护优化与改进的有效措施

4.1就地化间隔保护

如果在智能变电站中需要安装继电保护装置的时候,就应当严格遵循就近原则,尽可能将这些继电保护装置安装在目标设备的附件上,这样一方面能够大幅缩短设备出现故障时,继电保护装置的反应时间,另一方面也能够最大程度降低故障问题给整个智能变电站带来的不利影响。在对当前新型一体化微机线路进行铺设的过程中,一般都需要将其与变压器保护措施保持同步进行,同时根据施工现场目标设备的实际状况进行科学配置,这样能够进一步提高智能变电站运行的稳定性,为设备以及操作人员的安全性提供有力保障。除此之外,如今大多数新型继电保护装置都是使用数字化的方式完成相关数据的收集工作,这样不仅可以确保数据采集的质量,而且便于后期计算。

4.2强化线路保护配置

对智能变电站的电力系统而言,线路保护配置发挥着至关重要的作用,一方面其能够对电力系统中的各级电压之间的间隔单元实施有效的控制与保护,另一方面还具备这通信监视、测量、保护以及控制等功能。在智能变电站的电力系统中,一般都是通过纵联差动的方式对大多数线路保护装置实施有效保护,这种方式通常包括两种主要方式:①后备式;②集中式。结合实际状况,合理使用这两种方法能够对智能变电站电力系统线路保护配置中的各种问题实施有效解决,确保各设备仪器能够正常运行,从而显著提高智能变电站供电的稳定性与安全性。

4.3合理使用站域保护功能

站域保护简单来说就是在相同网络支配中,充分发挥计算机的优势对整个智能变电站的信息进行科学调动;在接收到危险微机信号的时候,计算机会自动打开电力系统的后备保护,再加上整个过程都是通过电信号的形式进行信息的传递,因此,后备保护动作的反映时间极短,可以切实满足智能化变电站对于灵敏度的基本需求,同时还能够为整个电力系统的关键供电设备提供有力保护。

4.4增加继电保护硬件设施质量,减少端口

继电保护装置一般由多个模块共同组成,每一个模块都能对整个继电保护装置功能的正常发挥产生直接影响。基于此,增加继电保护硬件设施质量至关重要。通常可以从中央处

理模块、模拟量输入模块、数字量输入输出模块以及电源供应模块入手,采取有效措施来提高这些基础模块的质量。不仅如此,尽可能简化设备结构,较少不必要的端口,这样就能够间接提高设备的可操作性,而且这也是智能变电站继电保护装置发展的必然趋势。

5结束语

综上所述,随着社会经济的发展,给我国电力行业带来极大的发展空间,同时也使其面临新的挑战。继电保护装置能够直接影响到整个智能变电站运行的稳定性与安全性,其重要性不言而喻。基于此,供电企业相关部门需要结合实际状况,针对当前智能变电站继电保护装置实际运行过程中存在的不足,制定行之有效的优化措施,从而确保智能变电站能够正常运行,从而为我国电力行业的健康可持续发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]谭红鹏.分析智能变电站继电保护系统可靠性[J].低碳世界,2017(36):110~111.

[2]余龙.智能变电站继电保护检修作业安全风险管控策略[J].城市建设理论研究(电子版),2017(34):71.

[3]杨子涛.浅谈110kV智能变电站继电保护的运行维护[J].低碳世界,2017(28):52~53.

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