智能变电站继电保护系统可靠性分析 赵彦

发表时间:2020/5/25   来源:《中国电业》2020年3期   作者:赵彦
[导读] :目前,随着经济社会的不断发展
         摘要:目前,随着经济社会的不断发展,电力成为了整个社会中不可缺少的重要资源。对于电力的输送来说,电网具有非常重要的作用。只有电网正常工作,才可以保证电力能够正常传输。在电网的运行过程中,智能变电站继电保护系统的正常工作又具有非常重要意义。从本质上来说,智能变电站继电保护系统的存在,就是保证供电安全、电网正常运行的前提条件。在本文中,针对智能站继电保护系统可靠性问题进行了分析,并提出了一些措施,以期为相关人员提供参考。
         关键词:智能变电站;继电保护系统;可靠性
1 引言
         智能变电模式借助当前科学技术的力量,采集数字化信息,通过人机交互的形式,在内部进行信息的共享,可实时进行故障的预警,联通网络渠道处理电网危险,避免了不必要的检修成本,可在规定时间内达到额定功率,同时电力系统存在自我修复力,智能变电站依托现有的设备功用,优化了继电保护形式,保护系统安全性能提高,智能变电站调节并分析继电保护状况,监测、检测的手段更加周密,维护了电力的持续、稳定运行目标。
2 智能变电站继电保护系统的组成分析
2.1电子式互感器
对于智能变电站继电保护系统来说,电子式互感器是其关键的组成部分,电子式互感器的形式已经发生了较大的变化,由以往的电磁式革新为当前的电子式,这种结构的变化,能够更加顺应市场走势,适应电网发展的趋势。与以往的电磁式互感器相比,电子式互感器具有突出优势,例如,其能准确地查找出故障出现的位置,除此之外,对于相关保护装置的动作率有着极大的保障与提升,这也能够促进电网系统运行的安全、稳定。从另外一个方面来看,传统光缆的成本较高,而电子式互感器拥有配套的光缆,其成本较低。
2.2合并单元
在智能变电站继电保护系统工作的过程中,电子式互感器会将系统采样信息传送到的合并单元,合同单元的工作就是将接收自电子式互感器的信息进行合理的组织整理,并对信息数据的格式进行适当的转化处理,最终发送到保护装置。随着技术和设备的不断发展,现阶段,智能变电站继电保护系统的合并单元发挥的作用越来越重要,不仅能够有效的解决互感器和保护装之间的复杂接线问题,还能够大幅度的降低资金的投入,并且在二次设备间数据相互传输方面也发挥着一定的积极作用。
2.3交换机
交换机是智能变电站继电保护系统中最重要的一个设备。交换机的作用是对传统信息运输方式进行改进,有效地采集和传输电网中的信息,从而有效保障数据信息的传输。尤其是在现代电网工作时,各个部分设定的参数有很大差异,如果无法对数据进行实时分析,会对调控工作产生很大影响。利用交换机可以有效克服这一困难,且可以使数据、地址表等信息的交换更加简便,进而有效保障整个系统的信息传输效率。
2.4智能终端
将智能终端引入到智能变电站继电保护系统中的主要作用是对电力系统故障进行高效精确的检测维修。同时,智能终端不仅可以接收保护装置传送的跳合闸命令,还能够将断路器的实施信息传入到站控层中。此外,智能终端可以对电力系统断路器内部电磁、温度、机械能等状态进行全面的检测掌握,为电力系统故障的预防提供详实可靠的数据支持。


3 智能变电站继电保护系统的可靠性
3.1增加系统冗余性
         冗余性质可拓展变电站的工作内容,增强其维护的安全性,保护装置不能只有一套,各项准备应做好风险控制,智能变电站的冗余条件中,应具体的衡量成本经费,并了解智能变电站的运行目标,长久的运行计划等,拓展冗余空间,应准备有不同原理的保护装置,在各个保护环节可以相互补充,避免保护的漏洞,实现设备运行稳定控制的全面化,在这些设备的准备基础上,还应联通双网通信,当一条网络系统出现不良影响,形成了网络断裂,那么还有另外一条线路进行及时衔接,保障安全设备能够持续运行。
3.2间隔层的继电保护
变电站的继电保护系统通常会应用双重化配置,着重的关注后备保护,确保通信配置的运行状况。在整个继电保护系统当中,需要对后备保护系统进行实时监测,在一定的范围之内,对端母线和相连线路进行保护,应对不同的问题制定不同的跳闸策略。对系统当中的全部电压进行等级分配,必要时予以技术进行调整,保障智能电网的运行整体情况。制定多个运行方案,应对智能变电站机电保护系统所遇到的问题,确保对智能电网进行全方位的保护。
3.3网络的架构
(1)总线结构。总线结构中的交换机可以通过端口和其他交换机进行连接。一般情况下,IED端口的速度没有上端口快,且交换机的最大数量由系统最大延时决定。总线结构的优势是接线较少,缺点是冗余度较差。(2)星型结构。星型结构的主要特点是系统等待时间相对较少。当主交换机和其他交换机进行连接时,能够有效缩短系统的等待时间。这种结构不具有冗余度,在出现故障时,可能会造成所有IED信息的遗失,从而降低了星型结构的可靠性。(3)环形结构。环形结构交换机的优点是能够自行组成闭环。当连接点突发故障问题时,它可以利用其充足的冗余度进行调节。信息在被传递的过程中会进行多方面工作,需要消耗宽带对其进行传输。系统内部有一个管理交换机,主要是向交换机发送相应指令,使交换机自行检测环路。信息在环路中传送的时候会停止流动,从而终止传输。
3.4进一步提高软件系统的可靠性
在当前网络通信技术飞速发展的时代背景下,智能变电站继电保护系统在一定程度上对网络技术的要求也逐渐增多。为了更好地在这种依赖上实现安全运行,需要提高软件系统的整体可靠性。在具体操作上,可以使用插值算法来代替时钟源,通过对时钟源发出同步对时信息流,将光纤同步到智能电子设备中,以确保智能电子设备的安全正常运行。同时,可以使用软件积分的形式来增强报文信息的可靠性。SV 报文作为继电保护系统保护单元的数据报文,能够对整个保护系统产生较大的影响。通过使用软件积分,能够对数据采集器以及保护系统中的电子设备的功率损耗进行了解,增强保护系统维修的精确性,进而实现继电保护系统的可靠性目标。
3.5过程层的继电保护
这一阶段的保护重点应该为迅速实现跳闸,保护变电站的变压器、母线、输电线路等设备,进而最大限度地降低电力系统运行的风险。其中,对开关的保护要注意和硬件区分,进行单独的保护;输电线路的保护可以通过开关电流的不同来实现,在调整中还可以利用主保护通信口来实现对系统电流的综合掌控;对母线及变压器的保护可以通过多端线路进行保护。
4 结语
综上所述,随着近年来我国电网建设事业的快速发展,在信息技术深入发展的今天,智能变电站已成为我国电网建设的重要组成部分。为了进一步保障我国智能变电站的安全正常运行,加强继电保护系统的可靠性成为当前建设的重要内容。通过对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析,从硬件系统与软件系统中,采取有效措施增强该系统日常运行的稳定性,进而为我国电力事业的发展提供安全保障。
参考文献:
[1]吴雷雷.智能变电站继电保护若干问题研究[J].能源与节能,2019(02):28-29+100.
[2]邸增强.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].通信电源技术,2019,36(01):68-69+72.
[3]王红燕,张丽珍.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].电工技术,2019(02):61-62+65.
[4]王成斌.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].科技风,2018(22):168.
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