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        電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護技術

        2020-12-08 00:40:43楊琰沖張萌
        魅力中國 2020年35期

        楊琰沖 張萌

        (國網(wǎng)河南省電力公司三門峽供電公司,河南 三門峽 472000)

        引言

        隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術的進步,我國的智能變電站在國內電網(wǎng)中已經(jīng)開始大規(guī)模的建設和投運,智能變電站應用在其運行的各個環(huán)節(jié)中,變電站繼電保護系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與可靠性直接決定著變電站能否高效、安全的運行,因此有關工作人員必須要重視智能變電站繼電保護可靠性的研究與分析,這對實際工作有著巨大的意義。

        一、智能變電站繼電保護概念分析

        智能化變電站需要設置站控層、間隔層以及過程層,同時在站控層和過程層內,配置控制網(wǎng)絡,使智能變電站具備三層兩網(wǎng)的功能。變電站承擔繼電保護職責,主要依靠站控層網(wǎng)絡,將日常運行期間出現(xiàn)的數(shù)據(jù),設置成修改文件以及錄波文件,方便控制繼電保護工作。而變電站繼電保護工作,借助過程層網(wǎng)絡,下達開關、鎖閉以及跳閘等命令,保證繼電保護技術,有效保護智能變電站的安全運行能力。在智能變電站繼電保護工作過程中,需要按照IEC61850 標準,將電力網(wǎng)絡與繼電保護網(wǎng)絡建立連接關系。在IEC61850 標準體系中,需要借助模型的方式對智能化繼電保護與傳統(tǒng)的繼電保護裝置進行區(qū)分,傳統(tǒng)繼電保護裝置,每個實體設備內可配置不同的邏輯設備,每個邏輯設備按照功能設定成獨立的單元,通常分為跳閘回路單元,保護算法單元以及采樣值處理單元等。

        二、智能變電站繼電保護系統(tǒng)面臨的問題

        (一)繼電保護系統(tǒng)安全性較低

        智能變電站中的繼電保護系統(tǒng)是一個較為復雜的系統(tǒng),其中包含有很多電子裝置,對行業(yè)工作人員來說是一個較為嚴峻的挑戰(zhàn),要實現(xiàn)對這些電子裝置的合理利用并不是一件簡單的事情,譬如時間同步裝置和網(wǎng)絡交換裝置等,這些裝置既是系統(tǒng)保護中面臨的問題,也是保護工作中的重點。

        (二)運行維護管理不到位

        結合當前的智能變電站繼電保護系統(tǒng)管理工作分析,很多企業(yè)過于重視對系統(tǒng)使用環(huán)節(jié)的管理,系統(tǒng)運行后期得不到有效管理。由于智能變電站繼電保護設備和各項維修設備保持獨立狀態(tài),維修人員僅注重維修,將損壞的設備直接更換,對繼電保護設備缺乏科學管理,影響企業(yè)的總體效益。

        (三)維修不及時

        智能變電站繼電保護系統(tǒng)內部的合并單元與智能終端保護設施數(shù)量比較多,在一定程度上會增加設備的維修難度。如果繼電保護系統(tǒng)當中的合并單元發(fā)生故障,維修人員沒有及時維修,系統(tǒng)內部的保護設備會立即暫停運行,供電系統(tǒng)運行水平明顯下降。

        三、電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護技術

        (一)變電站繼電保護技術分析

        智能變電站中不可缺少的一項組成部分就是變壓器,其作用能夠對所有的元件進行相應的保護,另外在安裝變壓器繼電保護裝置時,比較完善的一種運行模式通常情況下為安裝模式,通過科學的使用這種模式,可以促進變電站繼電保護的作用得到充分的發(fā)揮出來。

        (二)過流電限定保護技術分析

        在智能變電站之中,如果運行中出現(xiàn)了電流過載,會導致系統(tǒng)外部出現(xiàn)一定的短路,當電流超出負荷的狀況下,就會在一定程度上致使外部出現(xiàn)故障,再加上也會導致線路出現(xiàn)跳閘。因此在對電力系統(tǒng)智能化變電站建設中,需要合理的應用 過流電限定方式,保證可以對電路起到保護作用,假如出現(xiàn)超負荷的電流,可以在第一時間之內發(fā)出警報,而其中的智能系 統(tǒng)在接受到相關信息后就能實現(xiàn)自我保護,這樣做的目的不僅 能促進繼電保護過程中的可靠性,還能不斷提高其安全性。

        (三)合理利用環(huán)形網(wǎng)絡結構

        環(huán)形網(wǎng)絡機構是通過間隔智能終端機實現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的提供,通過網(wǎng)絡進行傳遞,當然對采樣值組網(wǎng)進行利用也能達到類似的效果,在信息傳遞中,母差保護裝置的容納量會受到網(wǎng)絡報文流量的影響,不利于提高繼電保護系統(tǒng)的可靠性,需要行業(yè)工作人員完善對這種結構的認識和了解,增強對備用芯的使用力度,提高環(huán)形網(wǎng)絡結構的應用效率。

        (四)合并單元的隔離措施

        該單元主要作用是將一些交流采樣的數(shù)據(jù)提供給保護設備。當一次設備的運行帶電、間隔合并部分發(fā)生故障或者相應的保護設備進行檢驗時,隔離的安全范圍應當包含能夠接收交流采樣數(shù)據(jù)的全部保護監(jiān)控設備。就線路的保護來講,本間隔合并單元所產生的故障將會導致保護設備的采樣產生異常,保護功能出現(xiàn)閉鎖,為了避免保護設備出現(xiàn)故障,可以退運相關的保護設備。

        四、智能變電站繼電保護設計優(yōu)化

        智能變電站的繼電保護是在 IEC61850 的標準下運行的,其統(tǒng)一性既是優(yōu)點,同時也是缺點。標準統(tǒng)一也就意味這是處在完全透明的電網(wǎng)環(huán)境中,這也就表明在整個繼電保護系統(tǒng)運行中將會面臨來自網(wǎng)絡上的惡意攻擊,對整個變電站的信息安全造成威脅。對于我國的智能變電站來說,在快速發(fā)展的同時,所應用到的電子設備不斷的增加,為了提高變電站運行的安全和穩(wěn)定,在電子設備應用方面也是具有很高的要求,對于電子設備的選擇需要根據(jù)實際情況,避免外界環(huán)境所帶來的干擾,通過對電子設備所受到的干擾因素分析,可以采用穩(wěn)定的光纜對其系統(tǒng)中的故障問題及時修復,將一些不合理的地方做出優(yōu)化。

        結語

        通過對常規(guī)性的繼電保護配制方法進行優(yōu)化和升級,根據(jù)智能變電站作為電網(wǎng)建設時候的核心,并且組織過程中模式和有關結構系統(tǒng)的研究,可以全面提高智能變電站的整體技術水平,對于促進智能電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行有著重要幫助。

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