电力系统中智能变电站继电保护技术分析

发表时间:2020/8/7   来源:《中国电业》2020年8期   作者:秦国强 蔡世凯
[导读] 近年来社会用电需求的不断增大,电力工程建设数量也逐渐增多。
        摘要:近年来社会用电需求的不断增大,电力工程建设数量也逐渐增多。作为电力系统的重要组成部分,智能变电站的建设数量与规模正在逐渐扩增,这也是现代化进程中的重点。由于其系统运作模式更加复杂,而且所用设备与元件等十分先进,这也给继电保护工作带来了较大的困难。如果依旧沿用传统的继电保护模式,将难以保障智能变电站的良好运行效果。因此,应该对其进行创新与优化,使其能够有效维护智能变电站的安全稳定,防止重大电力事故的发生。随着电力行业市场竞争的加剧,继电保护技术的改进能够创造良好的经济效益与社会效益,促进其竞争实力的增强,满足其可持续发展的需求。本文就电力系统中智能变电站继电保护技术展开探讨。
        关键词:电力系统;智能变电站;继电保护技术
        引言
        目前在科学技术持续发展的同时,促进我国经济不断的进步,使其电力企业成为了人们日常工作和生活中不可缺少的重要内容,因此在电力企业之中,在继电保护技术快速进行发展的背景下,其实际的应用效果也是较为良好,特别是对于智能的变电站保护中,其中应用相对较为普遍,所以在日后工作中,加强对继电保护技术进行研究对于促进电力企业持续发展有着重要的意义。
        1智能变电站概述
        在智能变电站中应用了数字化技术和自动化技术,能够实现信息数据的高效化采集,是我国智能电网建设的重要环节。设备智能化、运行网络化与自动化、信息网络化和协议统一化得以有效实现,不仅能够降低工程造价,而且解决了传统电磁互感器引起的变电运行问题。过程层、间隔层和站控层是智能变电站的主要组成,应该保障其数据连接通道的通畅性,才能保障数据的同步传输。与传统变电站相比较而言,智能变电站在环保效果上更加优越,集成电子设备的能耗得到控制,充油式互感器也逐渐被电子式互感器取代。对于信息的采集与分析实现了自动化,对信息数据进行实施共享,能够增强系统之间的互动,增强电力系统的运行可靠性。
        2优化智能变电站继电保护设计
        2.1增强继电保护的安全性
        当前的智能变电站继电保护,主要采用标准统一的形式运行,这既是优势,也是劣势。标准统一即表示继电保护系统在实际运行中可能会受到网络攻击,直接威胁到变电站的信息安全。由于继电保护的标准中并未设定保护措施,因此技术人员在继电保护运行中应充分考虑系统安全,优化对变电站继电保护,增强继电保护的安全性。
        2.2对可靠性进行优化
        对于我国的智能变电站来说,在快速发展的同时,所应用到的电子设备不断的增加,为了提高变电站运行的安全和稳定,在电子设备应用方面也是具有很高的要求,对于电子设备的选择需要根据实际情况,避免外界环境所带来的干扰,通过对电子设备所受到的干扰因素分析,可以采用稳定的光缆对其系统中的故障问题及时修复,将一些不合理的地方做出优化。
        2.3确保继电保护的实时性
        智能变电站的继电保护应确保实时性,但是在当前保护结构的设计中,设计工作经常受到交换机交换时延、合并器链路传播时延等消极因素限制,导致变电站数字化互感器的效果受到严重影响,出现的传输误差也相对较大。按照当前的实际运行状况与以往总结的经验来看,导致数字式互感器采样值传输抖动的因素较多,其中最为关键的便是合并器与交换器的转发,因此应进行不断地优化。一旦合并器对数据采集完成,合并器便会对数据进行一个阶段性的处理,并且采集器通信这时也会出现延时情况。因为系统交换机性能受到一定的影响,在实际运行中合并器、采集器、交换机都会出现一定的延时,故此,针对这种情况必须进行优化。
        2.4同步性优化
        数据同步问题在智能变电站的继电保护中也十分常见,时间信息存在于合并单元的数据采样信号输出当中,实现对电气量相位与幅值误差的控制,保障数据的同步性。

为了能够保障数据信息获取的同步性,应该增强继电保护设备的性能,防止数据误差由于同步信号丢失而加大。在此过程中应该明确过流和过压保护问题,对同步信号具有加强的要求,保护动作受到同步信号丢失的影响变小。
        3保护技术分析
        3.1线路继电保护技术
        线路继电保护技术是智能变电站继电保护技术中重要的组成部分,不仅承担保护线路的保护职责,同时有效控制线路的运行状态,避免线路出现安全故障,若线路出现安全故障,线路继电保护技术会在最短的时间内,向工作发出警报,此时工作人员按照规定采取相应的措施解决出现的故障。在智能变电站建设过程中,电力企业应根据线路运行要求,将测控装置配置在线路上,对线路进行实时监控的同时,将监控产生的数据在第一时间内上传至电力系统中,此时继电保护技术会对数据进行全面的分析,以便实施正确的管理措施,保证线路处在安全稳定的运行状态。
        3.2变压器继电保护
        对于相关元件的保护,是智能变电站变压器继电保护的基本作用。设置变压器继电保护装置时,需要采用集中安装的模式完成后备部分的安装,真正增强继电保护的性能,增强智能变电站的运行可靠性。非电量保护为变压器继电保护的核心模块,在使用时需要连接继电保护装置和电缆。当外界干扰因素对变压器的运行产生影响时,非电量保护模块切换至跳闸状态,当跳闸指令发出后就能够实现对线路的保护,防止重大故障的出现。因此,变压器的继电保护是对变压器和线路的双重保护。
        3.3过流电限定保护技术
        在智能变电站之中,如果运行中出现了电流过载,会导致系统外部出现一定的短路,当电流超出负荷的状况下,就会在一定程度上致使外部出现故障,再加上也会导致线路出现跳闸。因此在对电力系统智能化变电站建设中,需要合理的应用过流电限定方式,保证可以对电路起到保护作用,假如出现超负荷的电流,可以在第一时间之内发出警报,而其中的智能系统在接受到相关信息后就能实现自我保护,这样做的目的不仅能促进继电保护过程中的可靠性,还能不断提高其安全性。
        3.4异常状态下继电保护运行维护技术
        一旦智能变电站继电保护运行过程中出现异常情况,主要分为单元故障、智能终端故障、以及交换机故障时,在异常状态下继电保护运行维护技术,成为工作人员处理异常故障的参考依据。工作人员在明确异常故障后,以间隔合并单元故障为例,工作人员采用维护技术时,需要将间隔单元开关保持在退出状态,此时借助母线保护技术,将出现故障的单元放置在保护出口,以便完成维护工作。若出现智能终端故障时,工作人员应将装置退出终端,避免系统出现跳闸故障。
        结语
        从智能变电站技术稳定运行的角度来看,智能电网的循环特性就成了该技术的主体,此特性严重影响了电网的响应性,快速性和敏感性。同时技术开发为智能电网继电保护提供了先进的技术支持。社会发展和技术进步也促进了智能电网的发展,智能电网的出现和普及对智能电网的设计和建设产生了深远的影响。继电保护技术通过各种新技术的应用也开始了创新和改良。继电保护需要改变工作模式和设备特性以应对变化。电力系统是发展的前提,社会需要对智能电网的发展和运行研究出完善的发展对策,只有设施和流程完善了,电网系统才能发挥它本身最大的功能。
        参考文献
        [1]王同文,谢民,孙月琴,沈鹏.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].电力系统保护与控制,2018,43(06):58-66.
        [2]张晓莉,刘慧海,李俊庆,艾淑云,唐翼,王剑宇.智能变电站继电保护自动测试平台[J].电力系统自动化,2018,39(18):91-96.
        [3]李保恩.智能变电站继电保护装置自动测试平台的研究和应用[J].电力系统保护与控制,2019,45(07):131-135.
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