浅析提高智能变电站继电保护可靠性的措施 甘健波

发表时间:2019/3/27   来源:《电力设备》2018年第29期   作者:甘健波
[导读] 摘要:随着经济社会快速发展,科学技术发展也是日新月异,科技更新换代的速度也越来越快。
        (贵州送变电有限责任公司  贵州贵阳  563000)
        摘要:随着经济社会快速发展,科学技术发展也是日新月异,科技更新换代的速度也越来越快。对电力技术也随之产生了翻天覆地地变化,电力系统发展也越来越智能化,智能化已经成为当前电力系统发展的主要方向。随着电力系统智能化发展,智能变电站的运用也越来越普遍。那么如何才能保证智能变电站运行的稳定和安全呢?继电保护的可靠性起了决定作用。本文对提高智能变电站继电保护可靠性的措施进行了初步分析,希望能为相关工作提供借鉴,促进电力事业健康发展。
        关键词:智能变电站;继电保护;可靠性
        引言
        在科学技术不断复杂化的过程中,各种先进的技术也开始在社会的各个行业中得到了非常广泛的使用。在电力行业中,也积极地引入了很多先进的高科技技术。这些高科技技术的应用,也使得电力行业开始向智能化的方向发展。如今,智能电网已经投入运营。在电力系统实际的运行过程中,智能变电站的存在,就是为了保证智能电网能够安全、可靠地运行,而继电保护系统在保障电网稳定运行中有着极为重要的作用。
        1智能变电站和继电保护的内涵
        1.1智能变电站
        智能变电站,之所以称为“智能”,区别于传统变电站的最显著特征就是,能够将电子通信网络技术二次系统进行充分运用,并在此基础上,能够通过把信息收集、检测和控制从而达到使电网的管控实现数字化、智能化和数字化的目的。根据这个概念,智能变电站具有两个显著优势:①将数据采集的方式数字化;②将信息交换方式网络化。在这种情况下开展电力设施设备的检测维修,能够最大程度上的降低智能变电站运转的安全风险和不稳定因素。与传统变电器的常规互感器相比较,智能变电器在运转的时候,电子式互感器得到了普遍的使用,做到了将电流和电压进行数字化模拟信号的收集和传送,实现了通过智能断路器等设施让变电站智能化,提高变电站运转效率。
        1.2智能变电站继电保护
        传统变电站的继电保护的体系结构,一般情况下是由站控层和间隔层相结合而成。而智能变电站的继电保护系统则是有过程层和间隔层这样两种形式。从硬件上面来说,智能变电站的继电保护系统主要包括:电子互感器、合并单元、交换机和网络接口等。智能变电站对于收集到的相关数据进行科学合理地分类汇总,再根据一定规则传送到继电保护系统,继电保护系统根据收到的数据,按照一定指令实施断路器的跳合闸操作,并对操作数据和结果按照提前制定的规则进行反馈。
        2提高智能变电站继电保护的措施
        2.1在智能变电器运行过程中加强继电保护
        智能变电站的继电保护十分重要,在运行的过程中,要随时采取提高继电保护的有效措施,确保智能变电站继电保护的可靠性能够进一步得到提高。在确保智能变电站安全平稳运转的过程中,要对智能变电站中的包括运输线路和母线在内的电子设施设备按照安全维护方案同时进行维护,在最大程度上降低智能电网在运转的时候可能出现的各种风险,使智能变电站的运转变得更加平稳和安全。要做好智能变电站继电保护措施,一项必备技能就是要能够对继电保护系统的相关功能有较高的掌握程度,能够对继电保护系统的配置、设施进行合理有效的简化。换句话说,就是智能变电站在运转的时候,当出现一些变动的时候,通过设定主保护定值,一些小的波动数据就会纳入保护定值中,从而就能够实现变电站运行的平稳和安全。
        2.2合理配置元件保护
        电力系统主要保护的元件包括线路、母线、变压器等。合理设置各元件保护,有利于提高继电保护系统的可靠性。

1)优化设计变压器保护配置,通过主保护和后备保护相配合,采用双套合并单元、智能终端、保护装置的冗余设计,使得继电保护系统安全可靠运行,减少故障问题的出现。2)对于线路保护,可以根据线路的实际情况采用集中式和后备式等保护方法,减少线路运行故障,从而确保线路运行的稳定性。同时,智能变电站继电保护系统能够有效地监测线路保护装置的运行状态,提升整个线路的稳定运行水平。3)对于母线元件,易采用环形网络结构的母差保护,相比于传统的母线保护,其可靠性、安全性大大提高。
        2.3增强过程层继电保护的可靠性
        过程层进行继电保护的目的主要是对系统的迅速跳闸、母线、输电线路和变压器等设备进行实时保护,减少智能电网运行风险。在电力系统运行中,要想实现对过程层的有效继电保护,需要掌握电力系统的保护功能,优化保护装置和设备。过程层中的主保护定值波动一般不大,即便电力系统运行发生了变化,其具体数值也不会发生太大的变化,这一特性能够保证整个电力系统运行处于相对稳定状态。但是,如果大量使用一次设备,开关和硬件必须分离开来,其目的是保护它们的独立性,加强对母线、输电线路的保护。基于这样的考虑,为了提高继电保护装置的可靠性,可以通过多端线路保护方式加强对变压器、母线、输电线路的保护。同时,智能变电站内继电保护装置采用同步采样,在此前提下进行保护装置调整,保证采样数据的真实性、适应性和可靠性。
        2.4加强继电保护系统的线路维护
        要做好智能变电站的继电保护,有一项必要的工作就是要加强对系统线路的维护,因为系统线路能对继电保护安全性能造成重要影响。所以相关操作工作人员在采取措施提升智能变电站继电保护的可靠性的时候,要采取纵联差动的方式对线路进行维护,通过这种措施,能够在一定程度上对智能变电站的继电保护的安全性和平稳性形成保护和提升。一般情况下,纵联差动维护方法有两种方式:①集中式;②后备式。无论采取这两种方式中的哪一种,智能变电器的继电保护功能都能够发挥到最大,在其可靠性检测中,都能够实现最优效果。加大对智能变电站继电保护的线路维护,能够极大地促进其可靠性的提升,对进行智能变电站的继电保护系统线路维护的过程,也是对整体电力运作进行检测的过程,进一步确保了继电保护系统的可靠性。
        2.5提升采样实时性和同步性
        智能变电站信息交换采用的是网络传输,对采样的实时性和同步性要求较高。对于网络传输,大量数据进行交换,必然会出现延时问题,如:传输延时、交换机延时等。这就需要选用质量好、抗干扰能力强的交换机,保障网络的稳定性,实现实时采样。继电保护装置需要获取同步数据,才能正确作出判断。如果发生数据丢失,可能导致装置误动作。在同一个时间点获取电气量的幅值和相位,减少传输误差,实现同步数据的分析、比较,从而提高继电保护系统可靠性。
        2.6及时做好异常问题的处理
        在整个电力系统中,涉及到各种各样的电力设备和电子组成元件。不同的元件,出现故障时现象也不一样。这就需要明确电网正常状态与故障状态的区别,提升故障诊断水平,从而更好地诊断故障问题,也能够及时地做好应急处理工作,保证继电保护系统能够平稳地运行。在日常巡视巡查工作中,应及时做好缺陷记录,按严重程度安排检修计划,及时消除可能影响系统稳定运行的缺陷。同时,对于存在缺陷的插件或者装置,应及时安排升级或者更换,提高继电保护系统的可靠性,保障电网的稳定运行。
        结语
        继电保护系统的可靠性对智能变电站正常运行,对供电的质量与安全具有重要影响。因此,电力技术人员必须提高对继电保护系统可靠性的分析水平,并利用各种有效手段,促进继电保护系统可靠性提升,使其可以更好地维护智能变电站的正常运行。
        参考文献:
        [1]何旭.智能变电站继电保护可靠性的评估方法研究[D].上海交通大学,2015.
        [2]刘忠民,牟小雪,黄凤英.浅析提高智能变电站继电保护可靠性的措施[J].电子测试,2016(01):107-108.
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