试论二次继电保护自动化装置在智能变电站的应用

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第6期   作者:舒畅
[导读] 摘要:二次继电保护自动化装置的应用能够为智能变电站的运行带来保障,使供电系统的运行更加安全稳定,实现了自动化管理,可为供电质量提升提供良好的条件。
        (国网重庆市电力公司长寿供电分公司  重庆  401220)
        摘要:二次继电保护自动化装置的应用能够为智能变电站的运行带来保障,使供电系统的运行更加安全稳定,实现了自动化管理,可为供电质量提升提供良好的条件。本文对智能变电站及二次继电保护系统涵义进行了阐述,分析了二次继电保护自动化装置在智能变电站的应用,包括进行继电保护系统建模,加强继电保护运行操作准确性,设计及安装智能监控设备,建立网络层结构实现数据帧传输,使二次继电保护技术的应用具有更好的作用。
        关键词:智能变电站;二次继电保护;自动化装置
        引言
        在电能需求水平提升的趋势下,电力资源成为了社会发展中的重要资源,在供电体系中,为了使提升供电的质量,应加强供电的稳定性和安全性,使供电系统高效运行。智能变电站逐渐得到了普及,相比传统的变电站得到了优化,能够为供电效果改善提供有利的条件,而在变电站建设中,二次继电保护自动化装置应用发挥了有效作用。因此,应合理利用二次继电保护自动化装置,为系统的运行带来保障。
        1 智能变电站概述
        智能变电站是借助光电信息、微电子集成以及网络通信技术实现自动化管理的,能够自动地对信息进行采集、测量、控制及保护。在运行中通过对变电设备进行智能化监控保证供电的稳定性,加强在线预警以及薄弱环节自动识别功能,提升对变电设备的管理水平。当前智能化一次设备、网络化二次设备、通信网络是变电站运行管理系统的核心,也是其中的重要组成。在供电技术的发展下,智能变电站建设也更加完善,这为社会的电能供应带来了良好的条件。
        2 智能变电站二次继电保护系统
        智能变电站应用中,二次继电保护系统能够发挥重要的作用,作为其中的核心部分,对变电站的整体运行稳定性及安全性有着较大的影响,因此,二次继电保护系统是维护管理中的重要内容。二次继电保护系统属于自动化系统中的一种,由多个子系统共同构成,这些系统通过互感器互相形成连接,能够达到对全部设备监控的效果,进而能够避免由于某个设备产生问题而影响智能变电站整体的运行,保证变电站运行的稳定性。传统变电站中的问题是系统内部互感器的测量范围比较小,这样难以保证数据信息的传递效率,对供电系统运行的监控管理效果产生了不良的影响,系统中的各个子系统与设备之间难以有效配合,对系统的性能发挥带来了阻碍,使变电站的运行效果减弱。智能变电站的产生和应用改善了传统变电站的问题,借助互感技术的支持,使变电站呈现出智能化特点,同时能够使系统中的互感、数据信息交互问题得到解决,保证了供电系统运行的效率,使供电过程更加稳定。
        3 二次继电保护自动化装置在智能变电站的应用
        3.1 进行继电保护系统建模
        通常继电保护的系统建模需要在国际IEC61850协议基础上开展,该协议能够为信息模型建立提供相应的参考,同时在其中还明确了部分信息交换规则。在进行继电保护系统建模的时候,协议以继电保护的功能为参考进行分类,将逻辑设备、节点划分出来,其中包括了开关跳闸、保护采样等。协议还结合通信的类型进行特定映射,开展对数据的覆盖式保护,使数据类方法得到了拓展。在建模的过程中,应将该协议作为建模的重要内容,对继电保护系统的建立有着重要的作用。因此,应加强对协议数据的保护,还应建立数据传输防火墙,能够使网络数据保护指数得到提升。
        3.2 加强继电保护运行操作准确性
        智能变电站运行人员可将机电保护装置的原理明确,绘制二次图纸,结合相应的理论内容对现场装置的二次二路端子、继电器内部结构等进行核对和检查。人员还应根据二次继电保护装置的操作规程以及保护装置安全标准来进行操作,保证操作的规范性,使操作能够符合相关的要求。进行开关投入和退出的过程中,应先经过调度部门人员的同意,结合调度相应规范内容开展各项操作。

应确保在开关投入和退出中按照编程的使用说明进行投入和退出,这样可使操作达到准确性的要求。此外,值班人员需要根据规定来进行操作,这样可使阅读保护图的时间减少,还能够为系统的稳定运行提供保障。
        3.3 设计及安装智能监控设备
        智能变电站由于自身的因素在运行中会产生突发事件,为了保证运行的稳定性,应在工作中及时收录变电站运行资料,借助智能化监控系统来对变电站中的工作元件设备进行实时观测。通过对监控工作的合理分配,能够及时了解到原本的运行数据,对当前的运行情况进行评估。进行保护装置设计安装的时候,要想避免由于操作失误问题带来的影响,应保证母线及断路器失灵保护装置遵照失灵最终跳闸应判电流的原则工作。在开展装置的设计和安装工作的过程中,技术人员需要多次对装置的使用需求、电流情况进行测验,避免装置产生问题。采用这种方式能够使失灵保护装置结合失灵电流情况来判断变电站系统、供电系统的运行状态,并且进行正确的反馈,保证了智能变电站的失灵保护效果,能够使各部分系统的运行得到保障,提升整体系统的安全性。
        3.4 建立网络层结构实现数据帧传输
        智能变电站继电保护技术应用中,将传统保护装置专门采样、命令保护通道去除,使信号传输具备网络性的特点。以往采用的继电保护技术在处理效率以及通道固定等方面都缺少动态性特点,与智能化继电保护技术相比,后者能够使数据采样效率提升,保证了信息获取的效果,能够满足智能变电站的运行需求,同时能够实现高效的网络交换。为了使数据帧传输实现,应以三层两网作为基础,其中三层包括自动化系统站控层、间隔层、过程层。两网包括站控层网络与过程层网络。通过建立完善的三层两网结构能够达到数据帧传输的要求。
        此外,二次继电保护装置在站控层网络能够对数据信息进行采集、修改以及传输,在过程层网络中进行开关或者闭锁等信息的采集,再将采集的信号传输到微机中进行处理。三层两网的建设能够为继电保护的实现建立良好的基础,使继电保护装置发挥出更好的性能,提升变电站运行的稳定性。
        4 智能化变电站继电保护技术的发展
        在智能化变电站建设的快速发展下,传统继电保护技术难以满足当前的变电站运行需求,需要在智能化变电站设备技术的基础上进一步开展研究,改善现有技术,根据实际应用的情况来对技术进行调整,使继电保护技术具有更好的效果。通过二次继电保护自动化装置的应用,可使智能变电站的运行水平提升,确保各部分系统的稳定运行。在计算机技术应用发展下,电子元件逐渐向着纳米化方向发展,在变电站实际工作中,应结合变电站的情况对运行及保护方案进行优化,从中选择适合的继电保护方案,使继电保护技术的应用发挥出有效的作用。但是从目前的情况来看,智能变电站中的继电保护技术还需要不断地完善,经过优化之后才能实现智能化变电站的快速发展,提升变电站的整体系统性能。
        5 结语
        智能变电站建设中需要借助先进的自动化技术来实现对系统的高效控制,采用二次继电保护自动化装置能够使系统的运行更加稳定,发挥出有效的作用。因此,应充分利用继电保护技术,根据要求进行继电保护系统建模,提高继电保护运行操作准确性,建立完善的网络层结构,采用智能监控设备,使变电站的运行更加高效。
        参考文献:
        [1]曾娟.二次继电保护装置在智能变电站的应用设计[J].电子测试,2016(24):141-142.
        [2]倪宗旭.智能化变电站二次继电保护技术的应用[J].消费导刊,2019(46):213.
        [3]宋彦臻,张智晟,齐奇.浅析二次继电保护自动化装置在智能变电站的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(27):2724.
        [4]朱海兵,宋亮亮,高磊,等.智能变电站继电保护及自动化系统综合标准化 研究与建设[J].智能电网,2017,5(9):860-866.
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