智能变电站继电保护系统可靠性分析 薛景 聂德宇 陈显云 吴凡

发表时间:2020/5/21   来源:《科学与技术》2020年1月2期   作者:薛景 聂德宇 陈显云 吴凡
[导读] 现阶段,智能变电站实现了保护调控的一体化
        摘要:现阶段,智能变电站实现了保护调控的一体化,最大限度地促进了各个系统之间的互联互通,提高了变电站继电的交互能力,保障了我国的国家电网能够健康、持续以及稳定的工作运行,也进一步为变电站保护和控制提供了良好的支持,由于现阶段我国的变电站智能化水平提高,这也就导致一方面变电站工作人员的素质未能跟上变电技术的发展,另一方面,变电站容易出现故障,严重时会导致安全事故的发生,因此,我们需要采取措施对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析,计算变电站的可靠性,提高变电站的稳定性,促进我国智能变电站继电保护系统健康可持续发展。
         关键词:智能变电站;继电保护;可靠性分析
         1智能变电站的概念
         在智能变电站的建设过程中,现在采用的都是数字化处理,如信息的采集、处理、输出等,数字化处理可以实现通信的网络化,同时也可以使电力设备具有智能化性能,可以实现自动化的运行,具有统一的通信模型。智能变电站与传统意义上的变电站是有本质区别的,智能变电站的主要特点是智能化和网络化,由于自动化程度高,所以降低了建设成本。智能变电站改善了变电站的互感器饱和,同时也改善了传统变电站交直流串扰和电磁兼容问题,因为在智能变电站中引用了智能断路器、光电互感器和光缆。
        2如何提高智能变电站继电保护系统的可靠性
        2.1保护变压器的配置
        在智能化电力系统中,每条线路是有固定的电压限度的电压必须稳定,过高或过低都会影响线路的正常运行,变压器系统可以有效的调节电路中的控制电压,变压器是智能变电站进行配电保护的重要设施。在变压器装置发挥其配电保护功能时,一般会采用分布式的配置方式,采用这种方式可以实现差动式的继电保护,变压器装置同时也需要进行后备保护所以配置必须采用集中式。同时对于非电量,可以采用独立安装法实现继电保护,采用独立安装法时,断路器与电缆相连接。
         2.2为了提高继电保护系统的性能,要采用数字化
         由于继电保护系统提高了互感器的传输性能,所以出现互感器故障的机率减少了,很少出现互感器饱和、二次回路断线和接地等问题。继电保护系统的信息传输更加真实准确,同时也提高了继电保护装置的性能。
         2.3对于由于限定延时产生的过流电,进行继电保护
         智能变电站处于正常运模式下,有时会受到外部因素的影响,产生断路的现象,同时出现过负荷的电流。如果电流出现过负荷,过负荷电流与正常电流没有较大的差别,如果变电站系统出现了外部故障 过负荷电流使电路发生跳闸现象,继电保护系统的可靠性就会受到影响。针对过流电的情况,可以采用电压限定延时的方法,采用这种方法会没出各个线路中通过电流量的准确值,如果电路中出现了过负荷电流,相关系统就会自动收到警告和自动保护指令,保证了继电保护系统的可靠性。
         2.4线路保护装置
         线路保护装置的主要功能是对电力系统进行保护,采用的保护方式是纵联差动。线路保护装置的保护方法采用集中式和后备式两种 不论采用哪种保护方法,都可以在第一时间处理线路保护装置中出现的问题,使各项功能可以正常安全运行,对线路保护装置进行保护,可以对电力系统中各电压间隔进行保护和控制,同时也可以实现测量 控制、保护、通信等其他功能。线路保护装置同时也可以为其他装置提供完善的配电线路保护方案,如变电站、发电厂等,这些保护装置的存在保证了电力系统的安全运行,配电保护功能更加具有可靠性。


         3智能变电站继电保护系统的可靠性分析
         3.1做好系统的基础设施
         在对智能变电站的继电保护系统进行设计以及实施的过程中,一定要注意做好基础实施的准备和设计工作,例如:集中式开关的设计,让其符合实际的工作要求,如在公共场合的房间中设置一些集中式的开关设备,将这些设备充分地融入自动控制技术,通过自动控制技术实现对开关设备的有效控制。集中式的智能化技术手段的运用,能够保障相关数据进行传递,保障数据内容进行有效保存,最终才有利于后续的维修及检测。在对电路进行设计的过程中,一定要根据具体电路的不同类型去合理的运用熔断器和断路器,然后运用更加有效的措施来取得电器之间的相关联系,还可以运用BIM等软件去对保护电器进行选择,另外,合理的输入一些具体数据并对其进行保存,就能够让整个系统的全寿命周期具有更加直观的了解。
         3.2运用继电保护系统保护间隔层以及过程层
         为了保证智能变电站能够安全、稳定的运行,继电保护系统需要运用双重化配置的。一旦出现变电站后备或者开关失灵的状况,为了实现对相连区域和母线之间相邻线路的保护,就需要及时开启后备保护系统,然后仔细检查后备电路的设备电流情况,从而能够对整个系统运行故障做出准确的判断。在实际应该过程中,要想让电网运用过程更加稳定,就应该及时调节变电站中的所有电压情况,通常是运用等级集中制的方式。为了让继电保护系统能够更好的应用到变电站中去,需要做出合理的运行方案,然后改变整个变电站的运行模式。智能变电站过程层的主要作用是可以在母线和线路以及变压器等装置出现故障的时候,及时跳闸从而降低其出现的危险实现对整个系统的保护。因此,过程层对整个系统的安全稳定起着很重要的作用,根据整个系统内大多数设备来看,使相应的设备能够做好自身的保护作用,就可以使智能变电站运用过程更加的可靠。
        3.3合理运用环形网络结构法
         环形网络结构法的具体应用就是通过间隔智能终端机来提供一些具体的信息,通过网络传递最终被母差保护装置所接收到的一个过程,对采样值组网的使用,也可以取得同样的效果。在出口信息传递的过程中,母差保护装置的容纳量会受到网络报文流量大小的影响,并且在过程层中每一台交换机都会接入大量的单元信息数量,从而降低系统的可靠性。为了改变这种情况,就应该对交换机的装置和光纤口进行转变,通过技术型的转变实现有效的衔接,通过装置的技术提升,实现具体接口的衔接。虽然,合并单元数量会受到一次设备的限制,该种限制可能是由于大量数据单元信息的影响,没有实现相关数据的有效衔接,这就影响了光纤的传播速度,影响到了光纤的链接稳定性。因此,合理的对环形网络结构进行充分的运用,需要提高整个系统元件之间光纤连接的稳定性,增加对备用芯的使用力度,才能使得光纤施工质量得以提高。
    4结束语
         智能变电站具有高度的可靠性,在满足了客户需求的同时,也实现了电网的高质量运行。因为变电站是一个系统的存在,变电站自身和内部的所有设施都具有高度的可靠性,这样的特性也就要求变电站继电保护系统高可靠性,需要具有检测、管理故障的功能,能有效地预防变电站故障的出现,并在故障出现之后能够快速的对其进行处理,使变电站中的工作状况始终保持在最佳状态。
         参考文献:
         [1]基于OPNET的智能变电站继电保护建模与仿真[J].黄明辉,邵向潮,张弛,王海柱,李一泉,蔡泽祥.电力自动化设备.2013(05)
         [2]智能变电站过程层组网方案分析[J].樊陈,倪益民,窦仁辉,沈健,高春雷,黄国方.电力系统自动化.2011(18)
         [3]智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].王同文,谢民,孙月琴,沈鹏. 电力系统保护与控制.2015(06)
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