摘要:智能变电站是现代科学技术与电力工业有效融合的体现。随着电力技术的不断发展,智能变电站继电保护系统的可靠性关系到整个电力系统的安全稳定运行,通过继电保护系统的有效应用,促进智能变电站工作水平的不断提高。本文从智能变电站继电保护配置入手,探讨了智能变电站继电保护配置中存在的问题,并对其未来的发展进行了展望。
关键词:智能变电站;继电保护配置;展望探讨
1 引言
随着电力技术的不断发展,为了能够进一步地提升智能变电站系统的可靠性运行状态,需要对系统内部的继电保护系统进行更加深入的研究,制定出一套切实有效地保护措施,从而确保继电保护系统的运行可靠性。
2 智能变电站继电保护配置
2.1 分布式母线保护配置
变电站中不同等级电压配电装置的连接是通过母线进行的间隔连接,通过母线实现能量的汇总、分配以及传递,在变电站中母线故障是系统最严重的故障。传统的母线保护主要存在连接复杂、易受干扰、在形式上不易拓宽,而采用分布式母线保护需要具备过程层作为间隔,从而可以实现分散处理能力,是目前发展的趋势。采用分布式母线保护需要保证严格的信息一致以及通信标准一致,这在传统的变电站中无法实现,而在智能变电站中,由于所采用的的通信是由因特网以及智能断路器实现的,因此可以实现信息一致以及通信标准的一致。基于分布式母线保护需要针对保护设备进行设置,并且在保护系统中无需使用出口继电器以及负压闭锁单元等设备,母线保护是需要在各种间隔中单独实现的,如果只是针对本间隔断路器实现跳开,对其他集中保护设备无法形成保护,需要利用中央处理单元以及间隔单元进行通信实现分布式母线保护。
2.2 主变压器智能保护配置
根据继电保护相关要求,在智能变电站中针对变压器的保护需要使用两套保护配置,也就是采用一主一备的形式进行配置,并且后备保护需要采取与主保护相同的配置方式进行配置。当采用这种保护方式进行配置的时候,那么两侧的合并单元以及智能终端则需两套配置,需要将中性点电流和间隙电流导入到相应的合并单元中。直接采样变压器连接到断路器。断路器通过GOOSE网络与自动开关装置通讯,通过网络接收保护故障信号,实现断路器在故障保护端跳闸。智能变电站,变压器高、中、低压侧组合单元获得的电流、电压信号可通过单相传输直接传输到SV网络,而SV网络数据不与电网通信。保护装置侧面,从而实现信号的直接采样。高、中、低压侧智能终端应与GOOSE网络和变压器保护系统连接,保护装置通过智能终端的控制实现跳闸。
2.3 输电线路智能保护配置
在智能变电站中,线路保护需要根据站点测控和保护功能进行集成,并根据间隔需要进行配置。在线路保护中,可实现直接采样和断路器开断功能,并可通过鹅网实现继电保护开断后的重合闸操作。保护间隔内的信息交换通过点对点通信与合并单元进行通信。 直接采样和数据传输功能可以实现功能集的保护装置和合并单元,自动跳闸功能可以实现设备与智能终端的结合。在线路以及母线上安装电子式电压互感器,检测信号进入合并单元后相关数据被传输至测控系统以及SV网络。
3 智能变电站继电保护系统面临的问题
3.1 设备故障问题
一环境因素,外界气候因素和自然因素能够直接对设备造成影响,比如湿度或是温度发生变化,或是腐蚀物质的堆积,都会干扰设备的正常工作,不仅会导致设备短路,而且一旦故障扩散,势必导致更严重的危机,给供电企业造成很大的经济损失,威胁到员工的人身安全。除却日常自然条件变换外,自然灾害也是影响设备稳定性的主要因素。二人为因素,大致体现在工作人员综合素养不足,在设备的实际应用当中,由于自身专业水平缺乏,或是职业精神模糊,都会影响工作人员操作的规范性和标准性,进而导致设备产生故障,所以在日常工作当中还应当定期进行养护和维修。
3.2 信息沟通障碍
由于智能变电站对于信息的处理和传输速度要求较高,所以一旦在继电保护装置运行过程中出现信息沟通障碍的问题,势必造成相关指令失效。用以支持继电保护设备信息沟通的主要手段在于光纤的使用,而由于光纤线路相对较为脆弱,所以一旦在工作当中光纤出现弯折或断裂等情况,则会直接影响信息的传输效率,不仅导致变电站工作受到阻碍,更加由于维修而产生大量成本支出。
4 智能变电站继电保护配置展望
4.1 制定环形网络结构的母线保护组网方案
智能变电站继电保护系统的母线保护网络方案是充分利用母线差动保护,及时从智能终端采集数据,需要完成该环节的工作才能够实现对继电的保护目标,但在现阶段,由于技术层面的原因,该措施还存在一定的不足之处,该方法会直接对母差保护装置的实际容量造成影响。在这种背景下,电力技术人员需要按照当下的实际情况,摸索出一套健全的改善机制,从而完善母线保护组网的设计方案。另一方面,为了能够进一步提升继电保护系统的运行安全性及其稳定性,要求电力技术人员严格参照实际的问题所在落实好环形网络结构的组网保护措施。
4.2 促进自动报警功能的实现
智能变电站在正常运行的过程中,出现了故障问题,系统内部中的自动报警功能就会及时启动,在报警功能发挥作用之后,随后智能变电站中的继电保护装置就会率先出现反应,该装置通过快速地对智能变电站内部中的相关电力数据信息进行整理及保存之后,及时地识别出故障的具体位置,然后将故障问题所产生的各种数据信息进行收集之后,经过系统自动分析,然后反馈出初步的故障诊断结果,在得出诊断结果之后,智能变电站内部的继电保护装置就会立刻启动跳闸的方式来对系统起到保护的作用。在智能变电站系统中应用自动报警装置能够最大化地提升电力故障问题的诊断效率与准确率,同时也能够对电力系统起到保护的作用,减少相关故障问题对电力系统的干扰,是提高智能变电站运行稳定性和可靠性的最基本条件。
4.3 过电流限定保护措施
智能变电站在处于正常运行的状态下,其运行过程常常会受到各种影响因素的干扰与限制,目前最常见的问题是电流过载时,会直接导致变电站系统对外围设备的开启,从而导致电流负荷过大的问题,针对这种系列性的难题,要求电力技术人员对现行的配置方案进行完善,目前可行的方法包括:实施电压限定延时的操作,将不同线路中的电流量展开测定工作,同时将电量展开科学、合理地分配工作,一旦出现负荷现象的问题,此时的电力系统会及时地展开相关的监测工作,然后将所收集到的相关数据信息传输至智能终端中,然后及时解决问题,通过这种措施为提升智能变电站保护系统的运行质量奠定良好的条件。
4.4 继电保护系统线路保护
在智能变电站的日常运行过程中,电力技术人员需要高度注重对系统内部的电路进行高级别的保护工作,目前可直接采取纵联差动的保护策略来充分地发挥出继电保护系统的具体效用,通过不断提高继电保护系统线路的保护水平,可以提高不同电压等级间间隔单元的稳定性,对保证继电保护系统的运行稳定性和可靠性具有重要作用。
5 结语
针对智能变电站继电保护系统所面临的问题,企业和职工应多加关注,通过改善设备的工作环境,提高职工的操作能力,优化系统设计,提高了继电保护系统的稳定性和可靠性,保证了电网的安全稳定运行。
参考文献:
[1]王小宇.智能变电站继电保护配置的展望和探讨[J].科技创新与应用,2014(08).
[2]谭志杰.智能变电站继电保护配置的展望和探讨[J].经营管理者,2012(24).