智能变电站继电保护系统状态检修策略研究相军

智能变电站继电保护系统状态检修策略研究相军

(国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000)

摘要:状态检修是将设备状态监测相结合,获取有关信息量,对状态量进行监测,从而针对设备故障情况进行反应,依据状态量的变化情况,对设备的最优检修周期进行确定。所以,对电气设备的故障特点进行掌握,科学实施故障在线监测技术,这是电气设备状态检修有效完成的关键所在。

关键词:智能变电站;继电保护系统;状态检修

想要使电网运行平稳,使设备运行安全,最关键的一个内容就是继电保护,而使继电保护系统的可靠性进行提升,这是长期以来,人们十分关注的话题。同时,智能变电站技术的不断入,使得继电保护系统的构建模式也有了很大的改变。

1智能变电站中继电保护的作用

智能变电站的不断发展,其实际的供电质量会与人们日常生活产生直接的关联。但是在运营环节,一旦元器件本身发生了问题,就可能引发整个智能变电站的跳闸,从而影响到供电设备的正常使用。基于这一情况,为了不进一步破坏智能变电站的供电设备,就需要直接从智能变电站中隔离已经受损的元器件,确保其影响可以局限在可控范围内。在日常的电力系统运行中,一旦智能表变电站出现问题,继电保护装置就会自动发出警报,从而将故障控制在一定范围内,以此来实施有效的监控处理。不仅如此,一旦智能变电站发生故障,就可以确保在最短时间内,利用继电保护装置来实现故障和电力系统的隔离,避免故障影响进一步扩大,以此来为智能变电站的运行稳定性和安全性提供保障。所以,在智能变电站中,自动化继电保护技术就能够发挥关键性作用。

2智能变电站继电保护系统面临的问题分析

2.1电子式互感器

首先,使用电子互感器会增加系统运行负担,元器件的增加会降低系统的可靠性,并且部件之间的延时、采样无法同步等问题,都会对继电保护系统的工作带来影响。所以,就需要考虑到电子互感器的合理使用,杜绝超负荷运行的情况出现。

其次,变电技术的出现与应用,使得电磁环境进一步复杂,进而干扰电子式互感器的正常工作,尤其是采集器,难免会受到电磁干扰的影响。一旦开关分合操作与断路器被分开,亦或是有短路故障出现,那么就会导致继电保护系统的运行受到影响。因此,还需要注重对电磁环境的控制,避免对正常的运行产生干扰。

再次,在电网出现扰动、电力系统出现故障的时候,当电流互感器处于暂态过程,就会对电子式互感器测量精确度产生影响,进而引发错误动作。如,变压器空载投入和空载合闸,会伴随感应电流出现,这样就会导致周边的电力设备保护系统出现无动作,进而影响智能变电站的正常运行。另外,在实际运行中,互感器、变压器的暂态过程并非是独立存在和发生的,其会产生相互的作用,从而对继电保护系统的安全运行带来影响。控制相互产生的影响,就成为继电保护系统需要重点分析与面对的问题。

最后,作为电子式互感器的关键元件,基于汇集合并单元的模拟信号,就可以实现朝着数字信号的转换。基于采样的时间序列以及对应的数字量采样接收的不对等关系,这样就可以通过插值算法来实现采样处理。但是考虑到算法本身有漏洞的存在,这样就可能会影响算法阶数以及难易度,最终导致其误差的存在,并且在选择位置的过程中,也会影响其信号谐波。因此,在实际的计算过程中,也不能一味追求速度,还需要对准确度加以分析,确保实际情况和插值结果不会有过大的误差出现。同时,考虑到合并单元本身带来的影响,如电源设备出现受损或者是外界电磁波出现了干扰,那么就会直接影响其合并单元,甚至也会发生重启的问题出现。所以,在技数程序等方面,就不能忽视对合并单元准确性的影响,能够真正认识到合并单元安全可靠性对于继电保护系统正常运行的实际意义。

2.2异常数据

目前,智能变电站已经满足信息共享的要求,在满足智能变电站信息化建设的同时,也可以提出了更高的数据准确度要求。目前,在实施电子式互感器的采集之中,其异常数据中,“飞点”作为其代表,虽然品质方面数据属于正常的,但是利用合并单元就可以做好信号对应的处理,不过对于原有的信号无法进行还原。一般来说,当其幅值变大的之后,需要实施保护的系统诊断属于故障信号,这样就可能导致出现误动操作。基于这一问题的分析,就可以利用幅值比较的采样值检测,基于数字化变电站ECT,就可以分析其异常数据波形,并且针对这一检测方式,就可以有效的检测异常数据,最终提供可靠性来帮助其闭锁保护处理。

3智能变电站继电保护系统的检修策略

3.1光纤通信通道检修策略

在检修策略方面,主要有三种模式:①定期检修,这是因为光纤通道数量不少,定检工作量很多,所以光纤通道进行定检是不适用的。②故障检修,是指故障出现后才实施检修。由于光纤通道倘若出现故障,就会对变电站IED设备的运行产生影响,尤其是SV和GOOSE信号通道,会对电网的安全可靠运行产生影响,这也是不适用。③状态检修。就是结合运行状态对结果进行在线监测,由于各光纤和IED设备之间是相互连接的,光纤通道的运行状态的获取是利用IED设备实现的。因此,状态检修应当和其它的IED设备有机联系起来,不必单独进行。

3.2合并单元检修策略

对于合并单元来说,因为其故障可以利用直接、间接的形式使在线监测得以实现,而且与其随时间变化的特点结合,其检修方式:①以状态检修为主;②以故障检修为辅。对于采样值报文丢帧、采样值不一致等问题,可以通过状态检修来实现,对于零漂移过大问题,尽管当前一些保护设备中未能将在线监测功能进行实现,然而可以利用将监测软件模块进行增加的方式来完成,这类异常也可以通过状态检修的方式来完成。对于合并单元硬件、通信系统等异常,是很难自愈修复的,而且后果严重,一般是通过故障检修方式来进行的。

3.3继电保护单元检修策略

对于智能变电站来说,因为其保护装置结构、故障以传统的继电保护有了很大的改变,所以,其检修策略也有很大的不同。一般来说,都对微机保护装置进行使用,同时模拟量数据采集等,全部在合并单元、智能终端进行。而且微机保护装置的自检测能力是很强的,所以对于定期检修是不适用,可以将状态检修以及故障检修联系在一起。对于保护装置的光收/发模块异常、采样额定延时偏差等异常,由于这些异常是随时间变化的,因此,可以将状态检修进行应用,也就是,把在线监测结果实时向站控层状态检修监控单元进行传送。对于零漂偏移大等异常,可以将监测软件模块进行增加,通过状态检修方式来完成。对于SV、GOOSE通信系统断链等异常,可以将告警、闭锁保护措施进行实施,可以通过故障检修方式来完成。

3.4智能终端检修策略

对于智能终端来说,其结构具有复杂性,不同部分的故障是不一样的,监测手段也是不同的,所以,其检修方式可以将三种方式结合在一起进行应用。对于光收/发模块、GOOSE报文丢帧等情况,可以通过状态检修方式,控制回路断线、开出回路等,可以进行故障检修,对于硬件异常等,也可以利用故障检修方式。

4结语

继电保护系统状态检修能够使可靠性得到改善,减少检修费用,提升设备使用率。在智能变电站中,由于继电保护系统的结构、特点和传统有了很大的改变,使得继电保护的检修技术也有了很大的变化。所以,分析智能变电站继电保护系统状态检修,可以使智能变电站二次系统的运行效率、管理水平得到提升。

参考文献

[1]潘铮,王云茂.智能变电站二次系统在线监测系统的设计[J].中国农村水利水电,2012(9).

[2]李高旺.电气设备计划检修与状态检修特点探讨[J].机电信息,2013(15).

[3]袁浩,屈刚.电网二次设备状态监测内容探讨[J].电力系统自动化,2014(12).

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