智能变电站继电保护问题探究

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年第2期   作者:余翔
[导读] 随着我国科学技术的不断发展,我国的变电技术正处于高速发展阶段。
         摘要:随着我国科学技术的不断发展,我国的变电技术正处于高速发展阶段。在变电技术发展的过程中,智能化与高端化是我国现阶段变电技术发展的主要趋势,而智能变电站则是我国变电技术发展的主要技术。继电保护设备在智能变电站中发挥着重要的作用,其能够有效提升智能变电站的运行稳定性与可靠性。本文通过笔者在智能变电站中多年的工作实践经验,对智能变电站继电保护系统进行深入的探讨与分析。
         关键词:智能变电站;继电保护;探究
1 引言
         随着人们对于电能需求量的持续攀升,电力企业继而拥有一个良好的环境,从而推动相对应的电力设备的转型与升级处理,这样就可以迎合时代的要求。在漫长的发展历程之后,只有当继电保护装置能够稳定的运行,才能够提升电力系统运行的安全性和稳定性。
2 智能变电站继电保护系统的重要性分析
         近些年来,随着我国国民经济不断发展与社会化水平的不断提升,社会各界对电力能源的需求也不断提升。而在我国电力电网建设的过程中,为了满足居民对电力的需求,各电力企业不断提升电网的建设规模以及电压的等级。社会居民除了对电力能源的总量需求不断提升外,对各电力企业的供电稳定性与服务质量也提出了较高的要求,各电力企业正在面临着提升电力电网供电总量与质量的双重考验。
         同时,我国政府明确提出将发展智能电网技术作为我国的重要国家战略,通过建设特高压电网与智能电网等方式解决我国电力资源地区分布不均的消极现象。通过建设特高压与智能电网,能够有效运用现代计算机技术与学习通信技术等高新科学技术,不断提升我国电力能源的分配效率与用电可靠性,从而将电力电网各类不必要的损失降至最低,为我国的电力能源长远发展提供保障。
         而智能变电站是智能电网的重要组成部分之一,随着计算机技术、通信技术以及继电保护智能化技术的推广与普及,我国的智能变电站真正地达到了科学控制阶段,实现了智能变电站中继电保护运行的远程操控,从而实现了电网运行信息的自动收集与电网事故的自动检查分析,极大幅度地提升了我国电力电网的运行效率与运行稳定性。
         通过继电保护系统,能够极大幅度降低人工操作所导致的失误率,在智能变电站发生事故时能够实现精准分析,从而为变电站故障的处理提供各类详细的信息,并可通过及时将故障设备切除的方式降低故障设备带来的影响,从而大幅度提升变电站故障的处理效率。
3当前智能变电站继电保护实际运行过程中存在的问题
         3.1设备接口连线不合理,光线联系不稳定
         变电站的设备数量较多,不同设备的接口终端也较多,并且在实际的运行过程中,同一段间隔的SV插件采样和GOOSE设备之间的接口连线需连在不同的设备之间,这不仅给实际操作带来了难度,而且还加大了设备接口连线连接的不合理性。此外,保护装置、合并单元以及智能终端之间的光纤联系终端或不稳定也是常见的问题,主要原因有外力原因(如硬物挤压)导致保护装置与智能终端之间的光纤损坏,或者保护装置的SV插件或GOOSE插件损坏。SV插件的采样值、GOOSE插件的开关量需要不间断的、实时大量运输,因此对插件的质量要求较高,当插件出现质量问题或是出现损坏时都会对继电保护装置造成影响。
         3.2合并单元、智能终端故障
         在智能变电站中,合并单元、智能终端并不是只对应一个保护装置,也会存在一对多的情况。例如:当某条线路上的合并单元出现损坏时,与之对应的保护装置也会停止运行,与此同时,与其有联系的母线上的保护装置也会根据线路检修的运行方式来选择终止保护功能或是其他。


         3.3硬件及室外装置老化
         现阶段,有些智能变电站由于投运时间较早,因此会出现硬件及室外装置老化的现象。如一些合并单元、智能终端的稳定性和准确性较差,无法满足电网系统的运行要求。此外,室外装置老化主要表现在智能控制柜出现大量积尘或出现锈蚀的现象,这些都加速了设备的老化。
4智能变电站继电保护的优化改进策略探讨
         4.1合理设置设备接口连线
         在进行设备接口连线的设置时,应确保同一段间隔的SV插件采样和GOOSE设备之间的接口连线在不同的设备之间进行,并对相关插件的质量严格把关。此外,在智能变电站中,除了一些就地化配置的合并单元、智能终端与一次设备之间仍然使用电缆之外,其他的应使用光纤电缆代替,并做好电缆的维护工作,防止齐备污染和损坏。
         4.2实施合并单元隔离措施
         合并单元主要为保护装置提供交流采样数据,类似于常规微机保护的数据采样。在一次设备带电运行、间隔合并单元故障或进行不停电保护装置校验时,安全隔离范围应包括所有接收该合并单元交流采样数据的保护测控装置。例如某线路合并单元故障,在检修前应退出该间隔对应的线路保护及该合并单元对应的母差保护。对于线路保护而言,本间隔合并单元故障造成保护装置采样异常,保护功能已闭锁,为防止保护装置误动,故将对应保护装置退运。对于母差保护而言,在一次设备带电运行情况下,某线路间隔采样異常,会使得母差保护计算产生差流,很可能造成母差保护误动,故将母差保护退运。
         4.3做好继电保护装置版本及软压板的校对工作
         在优化改进智能变电站继电保护的过程中,应做好继电保护装置版本的校对工作,以确保设备的硬件和软件版本是否为国家电网系统检测的版本,如若不是,则应及时上报更改。此外,还应加强机电保护装置软压板的校对工作。在智能变电站中,除了置检修状态这一功能使用硬压板外,其他的都应改为软压板形式,并增加SV接收软压板。在此之前,应认真核对软压板的正确性,从而实现继电保护装置的稳定运行。
         4.4线路保护装置隔离措施
         一次设备带电运行,在某线路保护装置故障隔离时,应首先断开“线路保护启动失灵”保护回路,需要退出线路保护启动失灵保护发送软压板及母差保护接收该间隔启动失灵开入接收软压板;其次,应与对侧线路保护隔离,两侧纵联差动保护跳闸改信号并断开纵联通道,以避免线路保护误发远跳信息;再次,退出保护装置与本间隔合并单元间的SV接收软压板,退出保护装置与本间隔智能终端间的GOOSE发送软压板;最后退出该线路保护装置的重合闸功能,避免保护误动。
         4.5智能终端隔离措施
         智能变电站智能终端是保护测控等装置对一次设备进行控制和状态量采集的接口。某线路智能终端故障隔离时,应调整受影响的保护装置的运行状态(如将该套智能终端对应的线路保护、母差保护由跳闸改信号),退出本套智能终端的出口硬压板,退出重合闸功能。此外,由于双套冗余配置的两套过程层网络间没有联系,因此在一次设备带电运行、一套智能终端退运的情况下,应断开两套智能终端间的重合闸启动和闭锁回路。 
5 结束语
         继电保护是智能变电站的重要组成部分之一,其在保护智能变电站平稳运行方面具有这重要的作用,而发展智能变电站又是我国思想电网智能化发展的重要渠道之一。因此,各电力企业应当重视继电保护装置的开发与应用,通过提升继电保护质量为我国的智能电网建设提供保障,为我国国民经济的长远发展奠定能源基础。

参考文献
         [1]李量航,现代电路网络中智能变电站的发展状况分析与改进措施[J].水利水电,2017
         [2]王亚楠,智能变电站中继电保护系统的建设与更新[J].中国电力,2016
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