张鹏
赵县供电公司 051500
摘要:在当前社会背景下,随着电力市场需求量逐步提高,不仅电力系统的建设逐渐增加,而且规模日益扩大,虽然为电力事业的发展带来了良好的机遇,但由于电力系统具有一定的特殊性,所以一旦在运行当中出现故障,势必影响社会经济发展和人民日常生活,所以针对于此,则需要加强保护工作力度,通过继电保护系统的有效应用,促进智能变电站的工作水平不断提高。本文对智能变电站继电保护系统所面临若干问题进行探讨。
关键词:智能变电站;继电保护系统;问题分析
1智能变电站概述
智能变电站是现代科学技术与电力事业有效融合的体现,所以从定义角度进行分析,智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能,同时,具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站,所以相比于传统变电站来说,智能变电站的功能更加全面,工作优势明显,以下将从三个角度入手进行分析:a.结构优势,在传统变电站当中,虽然具有网络结构,但由于其特点并不明显,在一次和二次设备之间多数以采用电缆的硬接点、后台的通信方式为主要采集和传输信息的手段,所以工作效率较低,而反观智能变电站,由于每个设备之间都与网络结构相互连通,所以各层均使用网络方式对信息进行收集和传输,所以信息的共享效果较好,能够极大程度的提高电网的智能化水平。b.二次设备的布置方式,在传统变电站当中,二次设备的布置方式主要是通过微机保护,将交流的输入组件、A/D转换组件、保护逻辑CPU、开入/开出等组件集成到一起,而智能变电站的二次设备布置方式仅需要对一次设备和二次设备重新进行定位,将保护装置交流的出入组件与A/D转换组件结合成为一个合并单元,并将其放在就地的TA和TV周围。c.保护接口,传统变电站的保护接口兼容度较低,从实际情况来看,多数传统变电站仅能够支持5A或100V类模拟量接口,所以相对具有一定局限性,而智能变电站的保护接口除却能够支持点对点模式外,还能够支持GOOSE模式下SV和GOOSE模式下接口,所以工作相对灵活高效。
2分析智能变电站的架构及特点以及继电保护系统的构成
就我国智能变电站、继电保护系统运行而言,其实训系统运行原理具体如图1所示。

图1 智能变电站及其继电保护实训系统运行原理图
2.1阐述智能变电站的主要技术和构架
根据智能变电站的结构分析得知,其主要构成可分为两个方面,包括:一次设备、二次设备。就一次设备而言,主要特点是在管理方面能够做到数字化、智能化;而二次设备的管理特点中较为突出的就是网络化。想要使智能变电站的功能和作用更加突出,必须做好一次、二次设备的协调管理工作。另外,站控层、过程层、间隔层是智能变电站两大架构中的“三层”,就站控层而言,其主要起到控制和管理的作用,管理、控制的对象是二次设备,过程层有较多组间构成,如一次设备、互感器、断路器、变压器、合并单元和智能终端等。就间隔层而言,其主要功能表现在接受信息、整理信息和传输信息方面,二次设备是间隔层的主要构成组件。利用站控层人机界面是管理的途径,能够有效的实现数据的站内传输和共享。
2.2分析继电保护系统的构成
对传统继电保护系统分析可知,其主要构架层面分为两层,以站空层和间隔层为主,而智能变电站无论是构架,还是模式都优于传统保护系统。传统系统中的间隔层是实现继电保护系统功能的主要结构,然而,通过上文描述可以看出,智能继电保护系统,不仅拥有传统系统的特点,还增加了过程控制,这一点,实现了间隔层和过程层功能的优化,对工作效率的提高有着积极作用,同时智能继电保护系统的功能场所得到了增加,这对其安全性的提高作用重大,在实际运行的过程中,避免了功能场所遭到破坏后系统崩溃现象的发生。不仅如此,智能变电站继电保护系统比传统系统多出较多元件,如下:
(1)电子互感器。电子互感器与传统继电保护系统中使用的互感器相比,其优势更加明显,主要体现在结构简单、绝缘性能好,减少了绝缘易燃液体的使用,避免了爆炸及火灾等危险事件的发生,从而提高整个继电保护系统的安全性。
(2)合并单元。为了能够配合电子互感器对相关信息进行收集、整合,随之在智能继电保护系统中增加了新的合并单元,从而实现了电子互感器信息的收集和整合,并在此过中,对相关信息的格式进行转化,并将转化格式后的信息传递到保护装置中。基于此,在互感器与保护之间的联系过程中,合并单元起到了替代作用,促进了二次设备数据传输的稳定性,从而减少系统运行所需的成本。
(3)智能终端。智能终端能够通过接收保护装置传递的命令,并对其进行分析和数据处理,实现对断路器的开关控制。同时,智能终端还能够通过光缆传输,实现对断路器的远程检测。
(4)交换机。在智能变电站继电保护系统中,交换机能够通过以太网实现建立信息通道和控制网络流量来进行数据的有效交换,能够有效地提高电网系统的稳定性。
3智能变电站继电保护面临的若干问题
3.1外界因素对内部保护装置造成的影响
当前,就智能变电站在电力系统中的运行而言,其范围已经开始不断地扩大,因此,为了保证智能变电站的正常发挥作用,光纤通信技术开始在智能变电站的实际工作中广泛应用。但是,随着光纤通信技术应用范围的不断扩大,智能变电站的保护装置的正常运行必然会受到一定的影响。根据对智能变电站的过程设备分析可知,设备区域环境中存在的缺陷是智能变电站面临的主要问题之一,而且,在相关设备的发展过程中,需要使用光纤进行连接,并保证两者关系的密切性,同时设置多个环节。然而,光钎本次的条件具有一定的限制性,且材质具有脆弱性的特点。因此,光钎损坏的问题,在智能变电站的每一项工作环节中十分容易出现。另外,在实际运行过程中,若出现光纤损坏现象,那么智能变电系统的传输率就会下降。
3.2数传输受到的影响
一般情况下,智能变电站的工作需要依靠交换机来完成,且具有较高的依赖性。通常,数据流量的传输在智能变电站组网的过程中流量较小。然而,想要使智能变电站的优势得到良好的发挥,需要优化其技术的使用,在实际工作中合理的使用相关技术,从而实现对于数据流量的提高。但是,在这种强制提高数据流量的方式下,有极大的可能会导致数据处理能力的不足。并且,对于我国目前智能变电站的发展过程中,工业以太网交换机的稳定性虽然有一定的保障,但是其稳定性仍然有待提高,并且在实际工作过程中,由于受到种种因素的限制,工业以太网交换机仍然使智能变电站工作的实际需求难以得到满足。
3.3在检修过程中存在较多安全隐患问题
智能变电站和传统变电站比较,其组织结构、网络通信、二次设备的使用方面都有着极大的差异,尤其是在实际制定相关检修方案时,具有较为突出的问题。同时,在对变电站保护装置的检修中,智能性的特点仍然在检修工作中凸显出来。除此之外,对于智能变电站来说,如果想要智能变电站远程控制能力得到有效的提升,就必须依靠软压板的配置,来提升保护装置的性能。但这种方法会使软压板在应用时,极易造成一些安全隐患,在使用软压板过程中,会导致遥控操作的准确性降低,对于可视效果造成了不良影响。并且,软压板的增加,在定期检修工作实施的过程中,面临着较大的难度。
4提升继电保护工作在智能变电站中的对策
4.1制定完善的安全措施
就智能变电站的实际工作而言,通过长期的发展其智能化水平明显提升,这一点通过对变电站信息交互情况分析就能看出。基于此,为了能够促进检查工作的是顺利实施,相关工作人员需要在检修之前,根据实际运行情况制定科学性的隔离方案。另外,相关工作人员,需要详细的探析,检查工作开展时是否需要停电,尤其是变电站设备检修停电问题,更应该明确具体方案。此外,就是在对变电站进行检修的过程中,要选择更加有效的检修方式,在考虑到变电站实际工作情况的前提下,工作人员在对设备进行停电的过程中要对设备进行调整,在不需要对设备进行停电的情况下,工作人员就需要注意在保护方案或措施完善的基础上,进行合并单元检修。
4.2提高对智能变电站校验的重视
在长期的发展中,智能变电站的变化较为突出,其在不断的变化过程中,校验的重点也随之改变。第一,在相关保护装置的校验过程中,该项目工作的重点就发生了变化,其主要是校验的对象就是虚端子映射,校验内容以其正确性为主。同时,在校验工作的开展过程中,需要加强对检验机制的完善,加强对于软压板可靠性的验证,从而保证检验效果的准确性,除此之外,还要对智能变电站的智能终端进行校验,应该以智能终端的完善性、安全性、稳定性为校验的重点。在实际校验工作中,为了保证出口硬压板的正确性,校验人员应该采取合理的方法完成校验工作,而且完成该项校验后,还需要对变电站的合并单元进行合理的校验。在此过程中,需要研究人员对相关技术进行深入研究,优化校验工作的流程,保证该工作能顺利完成,从而为校验工作水平的提高奠定良好的基础。
4.3促进智能管理体系的完善性
在智能变电站工作过程中,需要对其实际工作状况进行充分的了解,尤其是智能变电站的管理系统,并科学有效的收集虚拟的二次回路信息。同时,对于一般情况下智能变电站文件管控工作水平而言,想要对该项工作进行合理的监测和监控,实现可视化的目标,就必须通过有效的途径提升文件工作的稳定性和准确性。另外,针对信息传递过程中的安全性问题,相关工作人员要提高重视,通过技术手段提高通信配置的安全性,以此促进系统安全有效的运行,从而保证工作质量和检验工作的有效开展。
结束语
对于智能变电站继电保护系统所面临的问题,则需要企业与工作人员提高重视程度,通过改善设备工作环境、提高工作人员操作能力以及对系统进行优化设计等方式,即可提高继电保护系统的稳定性和可靠性,为电网的安全平稳运营提供保障。
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,2019,161(2)
[2]夏勇军,蔡勇,陈宏,etal.110kV智能变电站继电保护若干问题研究[J].湖北工业大学学报,2011(1):7-10.