电力系统中智能变电站继电保护技术分析 娄文超

发表时间:2020/5/21   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:娄文超
[导读] 摘要:近年来我国经济发展迅速,各项事业发展蓬勃向上,电网的覆盖越来越广。
        (国网江苏省电力有限公司常州供电分公司  江苏常州  213003)
        摘要:近年来我国经济发展迅速,各项事业发展蓬勃向上,电网的覆盖越来越广。电力设备的发展极大地便利了人们的生活,促进了社会工业化的发展。而作为电网的重要环节变电站,其稳定性,安全性直接关乎着一个城市的供电安全与稳定。在近些年的发展之下,智能化的实现,继电保护技术不断完善,各项技术都进步,但是还有一些小瑕疵,本文就当前智能变电站的继电保护技术情况,深度探究继电保护技术,希望能够促进国家用电系统的安全运行。
        摘要:变电站;继电保护;国家电网
        科学技术的发展推动了社会的进步,与各项技术的完备,国家电力设施网的铺设覆盖越来越广。智能变电站继电保护技术全面发展,它的安全性,可靠性,效率都大大提高。自动化技术的加入,将继电保护系统的功能更加加强,电力安全得到保障。因此,继电保护系统还需要进一步优化,打造更加安全更加可靠的系统。
        一、智能变电站与智能继电保护原理概述
        智能化变电站技术是一种自动化技术,它可以自主采集数字信号,自动分析,确保变电站信息的高效率采集与传输。智能变电站继电保护技术的主要工作是,收集电力数据,初步分析数据,传输数据。这些技术的基础就是其中的软件和硬件设施,这个系统可以多方面控制和保护变电站的继电保护装置。
        智能化变电站相比于传统的变电站,有了很大的改变,它具有更完善的设施,可以全国性推广。这些设备在智能化,自我检修与网络化等方面的优势成为他们能遍及全国的资本。
        智能变电站采用“合并单元”设备,将电信号以数字的方式传输给保护,测试等设备。这种合并单元可以将数值型的数据进行转换。这种智能化的变电方式和常规的将继电器连接到断路器的方式不同,可以直接通过光纤接口接入实现直接跳闸。
        智能变电站继电保护系统具有四种模式“直采直跳”,“网采网跳”,“直采网跳”,“网采网跳”的四种模式,四种模式采用不同的方法,对继电保护起到作用,对所有的设备及用电环境都有效的保护。
        二、智能变电站继电保护技术原理及行业现状
        智能变电站继电保护技术包括线路继电保护技术和变压器继电保护技术。线路继电保护是整个电网安全的至关重要的一个环节,在保护过程中,可以实现对电网各个数据的实时监控。若整个线路某一环节出现问题,线路继电保护能第一时间发现,并做出反应。必要时,维护系统可加上监视装置,在运行时将实时结果上传,云端做出回应,保证线路的安全通畅。变压器继电保护也十分重要,在运行期间,继电保护处于开启状态,电压与电流等有大幅度大范围的波动之后,保护模块就会跳闸,以保护智能变电站的电压系统。电压继电保护可以解决变压器在收到不良干扰时正常工作,让其安全有效的运行。
        智能变电站继电保护系统具有以下的优点:
        第一是数字化的信息采集。智能变电站不同于其他变电站的地方在于采集电信号的方式不同,智能变电站采用数字化采集,利用多种传感器对实行情况进行监测,同时采集到的信号既真实又安全。电磁式互感器对变压器的数据算法进行了优化,解决了数据传输延迟而滞后的问题。
        第二是网络化的信息传递,变电站采集到数字信号之后,通过齐全的通信网络系统,将数据快速而又准确的传递。他解决了多个信息同时传递的弊端,更快的更安全的将数据传递,减少数据冗余。二次信息的网络化传输,使得设备信息共享,提升数据的安全性
        第三就是集成化的信息运用。智能化变电站网络化为信息运用的集成化提供基础,使得各种的信息能够安全传递,共享。信息的告诉传递和集成化运用也就意味着整个信息能在瞬间同步,多地同时收到信息,加强了信息的运用效率和方式。


        三、探究智能变电继电保护系统的改进措施
        1.安全性的优化
        智能变电站的机电保护装置是由国家统一制定的标准为依据,这种统一的标准既有好处也有弊端。好处是各个地区都采用统一的标准,便于管理,在某处出问题之后,很容易就能解决这个问题,而且便于量化生产,可以大规模覆盖。但是这同样意味着这种标准可以被大众乃至全国人民知晓,整个网络系统处于一种透明之中。这就意味着这个网络系统可能会受到来自网络上黑客的进攻,导致整个系统出现问题,对变电站的安全造成伤害,危害到城市人员的用电安全。
        因此,国家的统一标准一定要做好安全评测,在原有的基础上进行革新,让整个系统的标准仍然统一,但是在统一之上进行调整,比如开发独特的解码技术,或者采用安全级别更高的标准,让黑客无从下手或者。提升网络系统的安全性。
        2.可靠性的优化
        可靠性是指各个元件在一定的使用情况下,能够保持正常运作,无故障的完成。而且在元件发生故障时,能够修复,这些元件的寿命可以得到保证。
        智能化变电站的建设引入了诸多的电子设备,这些电子设备对变电站的数字化极其重要,加速了智能变电站的建设。但是这些电子化设备的加入也引来不少的弊端,比如,电子化设备的安全问题,是否在承受电站维护的高压运作之下,还能保持基本的稳定。再如,设备的性能问题,电子化设备的引入是否能够加快电站的维护,是否具有它的价值等等这些都是值得思考的问题。
        因此,在选择电子仪器时,一定要考虑机器的稳定性,安全性与性能,根据实际情况进行合理的规划,降低外界环境对于设备的影响。比如,在选用光缆时,一定要选择性能稳定的钢缆。还有一点需要注意的是,选择仪器时,一定要考虑仪器的维护问题,要选择便于维护的,能够在发生故障时及时的维护检修,这样的仪器才值得使用。
        3.实时性的优化
        继电保护系统还需要实时性的数据传输,这是继电保护的一个重要要素。在继电器结构中,数据之间的传递往往伴随着传播的延时,造成延时的原因有网络延时,基站延时等等。这些延时的数据传递会导致较大的传输误差。在第一时间接收不到相应的数据信息,继电保护无法在故障时迅速做出反应,会导致许多不可估量的后果。
        因此,必须进行实时性的优化,采用更先进的数据收集技术,数据处理技术,数据采集技术等等,尽可能的降低传输延时,将信息越快的进行网络同步,传输,确保继电保护第一时间能够做出反应。
        4.同步性的优化
        数据的同步性对于继电保护来说也是一个重要组成部分,实现同步性的优化是一件困难的事情。数据传播的同步性优化可以促进整个电站的运作,互感器的传输如果受到影响,实时性的传播可以让系统尽快的知道是哪一环节出现问题。
        在优化时,务必要做到数据同步,在每一环节的对比之中,找出问题的症结。5G技术的飞跃可以解决这个问题,0时延的传播已经不是问题。在整个继电保护系统中,可以应用这种技术,实现数据传播的同时性。
        5.统一性的优化
        继电保护系统是一个整体,由很多部分组成,每一部分都是一个独立的整体,但是所有独立的部分形成了系统的整体。因此,在优化时要考虑系统的整体性,保护每一个层次的相对独立性,但是这些部分有有机结合。避免每一部件的相互影响,为整个电站提供一个和谐的工作环境。
        四、结语
        变电站智能继电保护是现代化变电站的一个至关重要的环节,它对于智能变电技术的革新与变化有着重要作用。变电系统的安全性,可靠性得以保证。继电保护与用电安全息息相关,电站技术的进步也就意味着各项性能的提升,还需要注意安全性能,可靠性能,实时性能,同步性和统一性的优化才能构建更为安全高效的继电保护系统。
        参考文献
        [1]陈翔. 智能变电站技术对继电保护的影响及重要性[J]. 低碳世界, 000(010):146-147.
        [2]罗成. 分析电力系统中智能变电站继电保护技术[J]. 低碳世界, 000(33):83-84.
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