摘要:随着社会经济的快速发展,智能变电站的建设越来越完善,智能站的继电保护装置有着很大改变,其运行维护手段也不能一概而论。在借鉴状态检修在一次设备中取得的良好应用,本文建立了智能变电站继电保护装置状态指标集,提出了智能站继电保护装置的状态检修策略,为智能变电站继电保护装置状态检修工作的开展提供了理论支持和实践基础。
关键词:智能变电站;继电保护;状态检修;策略
引言
继电保护技术是对电力系统安全性进行提升的重要手段,可以有效避免大面积停电对电力系统产生的影响,提升电力工作效率,对于我国电力系统安全运行和发展将产生重要影响。在近年来智能技术和电力技术发展的背景下,智能变电站技术也得到了显著发展,越来越多的新技术得到应用和发展。在全新社会形势下,群众对机电保护工作的设计、运维也提出了严格的标准和要求。
1继电保护在智能变电站中的重要作用
随着我国智能变电站的不断发展,智能变电站的供电质量和人们的日常生活息息相关。然而,如今智能变电站在实际运营过程中,一旦系统中的继电保护装置的元器件存在问题,就会使整个智能变电站中的断路器发生跳闸状况,给供电设备带来极其不利影响。面对这种状况,为了确保智能变电站供电设备不被进一步破坏,需要对受损的元器件从智能变电站中进行隔离,将影响维持在控制范围。在电力系统日常运行的过程中,智能变电站一旦出现问题,继电保护装置就会自动发出警报信号,从而将故障带来的影响保持在可控范围之内,对智能变电站实施了有效的监控。不仅如此,当智能变电站发生故障的时候,继电保护装置能够在最短时间内将故障区域和整个电力系统进行隔离,以此减少故障影响的范围,从而为整个智能变电站运行的稳定性以及安全性提供有力保障。综上所述,自动化继电保护技术在智能变电站日常运行过程中发挥着不可忽视的重要作用。
2智能变电站状态检修的现状
随着变电站和输电线路的数量越来越多,继电保护检验工作量剧烈增加。而由于编制限制及人才培养周期等原因,继电保护检验人员却并不能相应增加,加上许多线路停电难、停电时间短,造成继电保护检验完成率较低,继电保护技术人员长期处于超负荷工作状态,既影响了保护检验质量,又容易发生误碰、误接线、误整定等事故。因此,继电保护的监测和校验有必要寻找新的方向和解决办法。近年来,业内人士对继电保护状态检修也做了大量的研究工作。继电保护状态检修是从预防性定期检修发展而来的,是一种以设备实际运行状态为基础、以预测设备状态发展趋势为依据,制定科学合理的检修方式。状态检修工作的基本流程包括设备信息收集、设备状态评价、监测预警、风险评估、检修策略、检修计划、检修实施及绩效评估七个环节。智能变电站为近年来刚刚普及推广的新技术,在变电站体系结构上发生了很大变化。智能变电站的二次回路已在电缆二次回路的基础上发展了过程层虚端子的虚拟二次回路。虚关联链路就是指硬件端口到GOOSE/SV虚信号在装置形成的逻辑关联关系,例如保护装置A为线路保护装置,保护装置B为母线保护装置,C1~Cn为过程层设备(智能终端和合并单元)。A与B间的信息流为失灵启动、远跳命令等;A与C1间的信息流即接收SV采样数据和断路器状态信息,发送跳、合闸命令;B与C1~Cn间的信息流即接收SV采样数据和断路器状态信息,发送跳闸命令。智能变电站继电保护状态监测可以从以下几个方面进行改进:利用二次信息的网络化传输检测继电保护二次回路;增加智能化保护装置的自检功能,能够尽可能多的上送状态信息;建立专家组,利用专家经验法对风险进行辨别。
3智能站继电保护状态检修策略
3.1光纤通信通道检修策略
在检修策略方面,主要有三种模式:①定期检修,这是因为光纤通道数量不少,定检工作量很多,所以光纤通道进行定检是不适用的。②故障检修,是指故障出现后才实施检修。
由于光纤通道倘若出现故障,就会对变电站IED设备的运行产生影响,尤其是SV和GOOSE信号通道,会对电网的安全可靠运行产生影响,这也是不适用。③状态检修。就是结合运行状态对结果进行在线监测,由于各光纤和IED设备之间是相互连接的,光纤通道的运行状态的获取是利用IED设备实现的。因此,状态检修应当和其它的IED设备有机联系起来,不必单独进行。
3.2合并单元检修策略
对于合并单元来说,因为其故障可以利用直接、间接的形式使在线监测得以实现,而且与其随时间变化的特点结合,其检修方式:①以状态检修为主;②以故障检修为辅。对于采样值报文丢帧、采样值不一致等问题,可以通过状态检修来实现,对于零漂移过大问题,尽管当前一些保护设备中未能将在线监测功能进行实现,然而可以利用将监测软件模块进行增加的方式来完成,这类异常也可以通过状态检修的方式来完成。对于合并单元硬件、通信系统等异常,是很难自愈修复的,而且后果严重,一般是通过故障检修方式来进行的。
3.3继电保护单元检修策略
对于智能变电站来说,因为其保护装置结构、故障以传统的继电保护有了很大的改变,所以,其检修策略也有很大的不同。一般来说,都对微机保护装置进行使用,同时模拟量数据采集等,全部在合并单元、智能终端进行。而且微机保护装置的自检测能力是很强的,所以对于定期检修是不适用,可以将状态检修以及故障检修联系在一起。对于保护装置的光收/发模块异常、采样额定延时偏差等异常,由于这些异常是随时间变化的,因此,可以将状态检修进行应用,也就是,把在线监测结果实时向站控层状态检修监控单元进行传送。对于零漂偏移大等异常,可以将监测软件模块进行增加,通过状态检修方式来完成。对于SV、GOOSE通信系统断链等异常,可以将告警、闭锁保护措施进行实施,可以通过故障检修方式来完成。
3.4智能终端检修策略
对于智能终端来说,其结构具有复杂性,不同部分的故障是不一样的,监测手段也是不同的,所以,其检修方式可以将三种方式结合在一起进行应用。对于光收/发模块、GOOSE报文丢帧等情况,可以通过状态检修方式,控制回路断线、开出回路等,可以进行故障检修,对于硬件异常等,也可以利用故障检修方式。
结语
根据智能化继电保护的特点,在改扩建及检修维护工作中提升继电保护工作安全措施的可靠性和完备性,是继电保护工作有效开展的有力保证。采用图形化显示虚回路连接及检修状态及“一键式”安全措施等新技术能极大提高智能变电站继电保护装置的运行水平,保证电网的安全稳定运行。在实际工作中,工作人员更需要认识到问题所在,在不断探索和创新过程中实现技术发展,针对智能变电站的实际情况采取合理的应对手段,只有这样才能为我国智能变电站发展提供有效帮助,实现电力发展水平的稳定提升。
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