变电站继电保护分析田华

发表时间:2020/6/1   来源:《中国电业》2020年1月第3期   作者:田华
[导读] 为了体现智能变电站高度信息化的优势,针对智能化继电保护装置,研究了一套智能变电站继电保护设备自动测试系统
        摘要:为了体现智能变电站高度信息化的优势,针对智能化继电保护装置,研究了一套智能变电站继电保护设备自动测试系统。在测试过程中引入信息融合技术,可实现自动更改测试参数、投退软压板以及写控制字,自动获取二次设备的动作信息、判断二次设备响应的正确性并生成符合电力行业要求的综合测试报告,构成完整的闭环测试。应用结果表明,该自动测试系统优化了测试流程,同时提供了新型的非人力所及的测试方法,从而提高了测试的效率和准确度。
关键词:变电站;继电保护
引言
        随着智能变电站的发展,促进了智能化继电保护装置的不断完善与更新。国内外相继研发并推出了适应智能变电站应用体系的智能化继电保护装置。同时,国家电网公司为推进智能化设备检测的发展,规范了变电站内的智能化设备,尤其是变电站内的继电保护装备,出台了一系列的标准,各个生产厂家在生产时使用同样的尺寸、通信协议、功能,这样,根据统一的标准进行生产设备,就有助于智能变电站更加规范、标准、统一,降低对智能变电站检测设备的要求。同时,制定了IEC61850标准,智能变电站的数据通信方面也变得更加规范。上述措施均有效地增加了变电站内自动化测试平台的应用。
1继电保护装置作用原理
        当电力系统发生故障时,通常其工作频段的电气量会发生以下变化:其一是电流会变大,短路会造成故障点和电源之间的电气设备以及输电线路内电流负荷超过额定范围。其二是电压会减小,通常越靠近故障点其电压降低幅度就会越大。其三是电流和电压的相位角以及线路阻抗会发生变化。而继电保护装置可以根据电力系统中的电气量变化,而判断出线路故障,从而及时触发报警系统,向工作人员发出报警信号。在这个过程中,继电保护装置最重要的功能是要能够正电力系统的异常运行到底是正常状态还是确实属于运行故障,而且还要能够准确辨别故障位置,这样才能给电力系统维护人员提供可靠的数据参考依据,从而提高维修效率和维修质量,最大程度降低安全事故损失。而故障识别功能的实现就是靠区分电力系统中的电气量变化特征得以实现的,整个故障判断和保护过程基本上都是由计算机程序来控制,具有很高的自动化水平[1]。
2波形提取及模型比对波形提取模型比对
        主要运用基于SVM的故障诊断方法,不仅针对单个录波文件独立进行分析,而且将所有录波数据整体上进行考虑,深度洞察隐藏于海量录波文件中确定性的规律和模式。便于辅助电网运行人员快速判定故障异常相位及故障原因,以及时采取对应的保护措施。SVM建立在统计学习VC维理论和结构风险最小原理基础上的识别方法,有效地解决了小样本、高维数、非线性等的学习问题,并克服了人工神经网络学习合理结构难以确定和存在局部最优等缺点,大大提高了学习方法的泛化能力,能对多类别进行故障原因识别,速度快,对噪声不敏感,识别率高,具有较高的识别精度。
3自动化变电站中继电保护装置的应用
        现状将继电保护装置的调试和维护操作都比较简便,性能也比较可靠,目前在我国自动化变电站中已经得到了广泛应用。该装置功能比较多样,而且可以根据实际变电站运行需求进行灵活配置,装置内逻辑回路动作准确率高,且易于操控,通过终端设备进行远程遥控即可进行监测和调试,这在很大程度上解放了人工劳动力,提高了电力系统保护效率[2]。
4继电保护测量数据基础上的检测和诊断
        相关在运动情况下故障的检测及论断:在智能电站保护装置当中,电力系统网络线路之间所邻的部件相互支撑补给。

不同的系统采集的信息参数也会不同,可以当成根据凭证来做相对的逻辑性推理,从而进一步诊断确定各个装置所具有的差异所在,由此对所潜在的隐藏性问题做出检测及诊断,并做出有针对性的解决办法,更加圆满的将问题解决掉。继电安全防护装置在运行工作时测量值的相关变化:如果出现相同信息参数的故障,电力整个线路的防护系统之间都有较强的关联性,这是由于继电安全防护系统的基本原理导致的。此外,还会受到其它继电系统的电路影响,由此能够准确进行继电安全防护的系统隐藏问题的检测及诊断,提高问题的解决效率[3]。
5继电保护在自动化变电站中的运行和维护管理
        5.1选型设计管理
        选型设计是自动化变电站中继电保护装置应用和运行管理的核心环节,只有做好设备选型,才能为后续电力系统保护奠定良好的基础。具体而言,在选型设计阶段,相关行业工作人员要立足长远,结合变电站未来一定时期内的发展规划以及市场的发展趋势,以发展的眼光制定具有前瞻性的继电保护措施。也就是说,变电站继电保护选型设计既要满足当前的运行需求,又要留有足够的可调整空间。尤其是在当前自动化技术日新月异的时代背景下,变电站未来几年内很可能需要再一次面临设备大更新。而且当代电子产品数量和种类越来越多,未来人们的用电需求也会越来越大,变电站的规模也会有所扩建,这些问题相关继电保护选型设计人员在进行方案制定时都要做到全面考量和预备。需要注意的是,在进行继电保护装置选型设计时,应尽量避免选用处于过渡型期或者虽然设备比较新型,但是性能不太稳定的设备,这样很容易导致实际运行过程中发生线路故障或设备功能冲突,反而会增加变电站运行成本。除此之外,选型设计管理要有全局观念的意识,使继电保护、测量、信号的控制等有机的配合在一起,保证该系统一直处在正常的运行状态之中,从而为变电站的设备更新及其改造创造更大的设计控制。现阶段变电站继电器保护选型设计可以先将传统的变电站预告警铃及电压监测等功能保留下来,从而可以有效避免出现数据的远传或者网络故障,以便随时切换到人工值守的状态或者相关模式,以确保电力系统的正常运行。
        5.2状态检修策略实施方案
        从原理上讲,状态检修其实算是预防性检修的一部分。但是状态检修根据设备的状态评价来确认检修周期的原理更具有客观性、灵活性和科学性。保护装置自投运的那一刻开始,就受到各种各样的指标的影响。设备经过一段较长时间从良好状态发展到正常状态,进而进入注意状态,到达注意状态后,此时设备处于潜在故障P点。之后设备迅速劣化,由异常状态、重大异常状态一直到发生功能性故障F点。根据状态检修的原理,在进入注意状态,即潜在故障F点处,就对设备进行检修,可以大幅减少设备故障的可能性,增强了保护装置的可靠性,减少了一旦设备发生故障带来的损失。同时,状态检修可有效减少保护装置发生拒动和误动情况[4]。
结束语
        综上所述,继电保护在自动化变电站中的运行和维护是一项较为复杂的工作,要保证继电保护系统的良好运行,相关行业工作者不仅要结合变电站当前所使用的自动化技术,合理选择继电保护设备类型,科学设计继电保护措施,同时还要做好相关运行调试,并加强后期运行维护管理,充分融合传统管理模式和自动化管理技术,提高继电保护运行维护管理效率及管理质量,这样才能真正发挥继电保护的优势,为变电站安全运行保驾护航。
参考文献:
[1]刘东芸.110kV数字变电站继电保护研究[J].黑龙江科学,2020,11(02):82-83.
[2]管飞飞.智能变电站继电保护隐藏故障诊断与系统重构方法[J].化学工程与装备,2020(01):205-206.
[3]龚陈龙.浅议智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术[J].电子测试,2020(02):102-103+90.
[4]孙铭.探究110kV智能变电站继电保护的运行维护[J].智能城市,2020,6(01):68-69.


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