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摘要:在社会生产与生活中,电力能源属于重要能源之一。现代技术快速发展,加快了电力行业发展速度,提升电网建设水准。在智能变电站建设中,继电保护系统处于核心地位,可以维护系统运行安全与稳定。本文主要围绕继电保护系统展开讨论,分析可靠性运行相关问题,仅供参考。
关键词:智能变电站;继电保护系统;可靠性研究
当前,智能变电站可以实现调控保护一体化,促进不同系统互联互通,以此加强变电站继电交互能力,确保国家电网的安全稳定运行。同时,智能变电站可以支持变电站保护与控制。变电站智能化水平提升,部分电力人员技能水平,无法满足变电技术发展需求。此外,变电站运行故障率高,极易引发安全事故,因此通过科学化措施,深入分析和研究继电保护系统可靠性,对变电站可靠性予以计算,以此加强变电站稳定性,促进系统长远发展。
1、智能变电站机电保护系统结构
一般来说,智能继电保护系统功能包含断路器、智能终端、保护单元、互感器、交换器等。通过元器件,可以接收互感器采集数据,并且将其传输至交换机,接收电路封闭信息、跳合闸信息。交换机可以代替二次电缆,建立二次设备、单元传输平台,实现不同系统信息共享,赋予智能变电站信息数字化、通信网络化功能[1]。由于继电保护系统、变电站的差异明显,智能终端扮演角色,主要为断路器智能体验,并且可以将断路器开关位置,发送至保护单元。为了发挥出继电保护系统作用,对故障发生时间予以判断,应当将相同时钟源分配给全站设备,实现统一化对时。系统接口为光纤,可以将通信物质连接起来,统一化处理接口故障、通讯故障。所以,继电保护系统运行期间,必须配置通信接口与介质,维护设备正常运行。
2、智能变电站继电保护系统可靠性分析
2.1一般性计算方法
继电保护系统,将子系统、元器件连接在一起。当单一设备发生故障问题时,将会引发整个系统故障崩溃。由于子系统与元件属于并联关系,为了进行有效性控制,需要应用计算公式,如下所示:
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……(1)
在(1)式中,
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表示全系统可靠性;m表示系统元件数量;
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表示第j个元件可靠性。
当系统内元件为备用、冗余配置时,只有所有元件失效,才可以诱发系统故障,此时处于并联关系,在计算可靠性时,采用以下公式:
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……(1)
2.2可靠性计算方法
在可靠性计算中,对时回路元件可靠性属于重要依据,联合始终源修改,可以高效保护继电系统运行,可以按照如下公式计算:
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……(3)
在(3)公式中,
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表示修正后合并单元;
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表示修正后保护单元;
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表示智能单元可靠度;P表示时钟源至第i条的路径;n表示最小路径。
3、提升继电保护系统可靠性运行的措施
3.1注重变压器保护
通过提升变压器保护可靠性,可以维护电网运行安全性。通过比例制动原理、二次谐波制动原理,可以加强差动保护稳定性。在智能变电站中,推广应用智能技术,通过小波理论、人工神经网络原理开展差动保护,可以明显加强主设备保护灵敏度,提升故障鉴别能力[2]。然而分析目前发展可知,技术成熟度较低。微机保护的应用优势显著,技术成熟度高,具备较强记忆能力、处理能力,结合测控、保护、录波等功能。利用网络接口,可以及时上传设备状态、录波数据、保护数据,实时显示出保护动作、参数变化。按照实际情况,及时投退功能,并且修改定值,以此加强变压器保护可靠性。
3.2注重过程层保护
过程层继电保护,多针对变压器、配电线路、电力系统母线,可以维护电网运行安全,使风险系数降低。过程层继电保护中,保护定值无变化。如果电力系统振荡,、保护定值稳定时,则系统维持动态化平衡,提升系统运行稳定性。值得一提的是,一次设备应用期间,必须分离开关与硬件,以此维护开关与硬件独立性,加大配电线路、母线保护力度[3]。通过多段线路保护,对变压器保护、变电站母线保护进行定义。利用不采样方式,注重调整采样,维护采样数据可靠性与真实度,加强过程层继电保护可靠性。
3.3优化系统组网结构
联合电力标准,优化设计新网络,将其作为过程层网络,维护继电保护安全性与保护性。同时,传统变电站二级系统中,数据采集存在冗余。智能变电站通过数据采集方式,可以统一数据元,消除二次专业阻碍,将继电保护作为核心,建立二次专业结构体系,深入践行实践机制,防止出现数据采集冗余问题。同时可以使网络数据采集延时降低,维护继电保护可靠性。
3.4优化运维模式
继电保护系统运行期间,注重应用设备监测信息,合并单元、间隔智能终端。在过程层网络中,间隔交换机,合理调度和管理公用交换机与网络。针对不同装置软硬压板,需要应用不同操作,高度重视智能终端柜操作、运行注意事项等。在维护操作期间,注重结合实际需求,制定现场维护指导手册,包含状态评价、运行支持、设备消缺等,全面凸显出关键技术在管理程序中的应用效果。智能变电站技术发展,可以促进继电保护管理体系发展,注重技术原则、运行标准创新[4]。监测设备状态,可以作为状态监测基础。在智能变电站中,必须全方位监测交流采样、保护出口回路。为了科学评估设备状态,必须提升监控分析能力。
3.5异常处理
设备运行期间,极易出现异常运行、故障隐患等问题。注重异常信号、正常信息分析,可以准确诊断故障,修复异常设备。比如,交流采样异常时,必须科学判断异常事故,查看数据错误与跳变问题。同时,检查插件芯片损坏、采集程序缺陷等问题。注重检查数据处理单元、软件配置效果。在故障诊断中,应当将典型故障状态为主,建立智能化分析、测试系统。网络设备存在异常时,可以开展自动化分析,同时提出处理措施、检修策略,维护继电保护系统运行效益。
3.6过流电限定保护
当发生外部短路事故时,将会导致电流超负荷运行。智能变电站运行起劲,记忆出现电流过载问题,相应导致系统故障缺陷。超负荷电流和其他电流的差异较大,在配置处理时,采用过电流限定方式,可以准确测量变流电大小[5]。当发生超负荷电流现象时,将报警信号发送至智能终端,加大智能系统保护力度,以此维护机电保护系统可靠性。
3.7注重设备技术改造
为了确保自动化设备始终处于安全可靠运行状态,必须对系统设备实施双重保障,这样能够确保在一个设备发生故障问题后,另一个设备可以安全稳定运行,明显降低故障发生率。其次,在变电站必须确保保护装置型号的统一性,通过非常规保护系统和互感器,以此对自动化技术进行优化改进。
4、结束语
综上所述,智能变电站运行期间,必须全面提升继电保护系统可靠性。系统运行并非孤立状态,极易受到电网结构、站内设备、网络状态影响。通过分析继电保护系统可靠性,提出可靠性运行措施,全面提升智能变电站运行效益,值得推广应用。
参考文献:
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