.智能变电站继电保护系统可靠性探究

发表时间:2020/7/31   来源:《中国电业》2020年3月第7期   作者:张亚飞
[导读] 本文章对智能变电站继电保护系统可靠性探究,以供相关从业人员参考。
        摘要:智能变电站可以在保护供电系统完整性的前提下进行全方位监控,为电网的安全、稳定运行提供保障。随着智能变电技术的快速发展,传统的继电保护方式正逐步改革,在供电系统保护中还要进一步发挥智能变电站的重要作用,基于智能变电站的结构和原理加强继电保护全过程管理。基于此,本文章对智能变电站继电保护系统可靠性探究,以供相关从业人员参考。
关键词:智能变电站;继电保护系统;可靠性;探究
引言
        “坚强智能电网”的提出标志着我国电网从信息化、数字化、自动化和互动化等方面朝着智能化方面的发展。继电保护装置是电力系统重要的二次设备之一,是确保电力系统安全运行的重要保证。无论系统处于何种状态,都需要具有良好的适应性、快速性、安全性和可靠性。而所有要求的基础都是可靠性,也是最重要的。因此,对基于小样本数据的智能变电站继电保护可靠性评估方法进行研究具有重要的现实意义。
1.智能变电站概述
        智能变电站是现代科学技术与电力事业有效融合的体现,所以从定义角度进行分析,智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能,同时,具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站,所以相比于传统变电站来说,智能变电站的功能更加全面,工作优势明显。
2.智能变电站继电保护优点
        (1)在智能化变电站中,通过运用网络层次实现一次设备的配合,实现各种保护设备之间的数据共享以及通信交互。在过程层中可以实现变压器等附属线路的继电保护进行分层配置,实现与MU智能交互,无需使用交换机,就能够实现对信息资源的获取。对于系统母线的继电保护配置可以在间隔层实现,需要借助交换机辅助完成对相关设备信息的获取。在站控层可以实现后台的运行维护。(2)基于变电站的正常运行需求简化系统二次回路。继电保护装置和二次系统是整个继电保护系统的重要组成部分,二次回路具有保证继电保护装置正确进行保护动作的功能,同变电站安全生产息息相关。若继电保护系统的二次回路十分复杂,则继电保护装置将不能够及时对故障部分进行检测并作出相应保护,因此在满足变电站正常运行需求的基础上,尽量简化系统二次回路的接线。
3.智能变电站继电保护系统所面临的若干问题
        3.1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。
        3.2失误现象较多
        计算失误是制约继电保护系统发挥作用的主要问题,目前继电保护装置计算失误主要集中在定值整定计算失误方面,这种失误导致继电保护系统面临巨大风险,进而影响继电保护系统的整体运行。人为操作失误主要指的是继电保护人员未能按照程序和系统设计标准正常进行操作,或者存在一些操作误差过大的现象,造成继电保护系统故障发生,影响继电保护装置的有效性。
4.智能变电站继电保护系统可靠性探究
        4.1制定环形网络结构的母线保护组网方案
        在目前的发展阶段,智能变电站继电保护系统的母线保护组网方案主要是通过充分利用母差保护装置来及时地收集来自智能终端所发出的数据信息,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继电保护系统输电线路要求
        变电站输电线路通常要翻山越岭穿越各种不同的复杂环境,输电线路也是最易发生故障的部分。根据输电线路故障原因,可将输电线路故障划分成单相接地、两相接地、三相故障和相间故障等4种不同类型,不同电压等级变电站的输电线路对于继电保护的要求也不尽相同。在变电站的电压等级小于等于35kV情况下,输电线路的形式为不接地,对于输电线路的保护可以采用阶段过流保护形式。在智能变电站的电压等级为110kV的情况下,对于输电线路的保护必须采用阶段相间结合接地距离的保护形式或者阶段相过流结合零序保护的形式。
        4.3提高操作的精准性
        目前智能变电站继电保护装置管理仍有人员操作失误的现象,人为技术原因已经成为智能继电保护装置失效的重要原因。提高操作人员的操作精准性,降低操作故障频率,加强专业人员的智能化技术应用水平有重要的意义。首先,定期组织继电保护装置管理人对二次图纸及保护原理进行学习,提高操作人员的实践能力。其次,操作人员在具体操作时应当严格的按照标准技术规程进行,保证自身操作的严谨性与精准性,避免操作过程中因疏忽导致的问题。最后,加强智能变电继电保护装置的系统性检查,重点提高自身操作的精准性、熟练度,重点保证继电保护系统的最佳运行状态,由此达到提高操作准确性,更好适应智能变电站继电保护需要。
        4.4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,两侧的合并单元以及智能终端都需要两套配置,并且需要将中性点电流以及间隙电流汇入到相应的合并单元。对变压器采用直接采样的形式,并将断路器连接,通过GOOSE网络可以实现各段断路器以及闭锁备自投设备进行通信,通过网络接收到保护失灵信号,同时实现失灵保护侧的断路器跳闸。智能变电站变压器高压、中压、低压侧的合并单元获取的电流、电压信号可以通过单相发送的形式被直接传送到SV网络,而SV网络数据与保护装置侧不通信,从而实现信号的直接采样。
结束语
        综上所述,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。电力技术的发展十分快速,除了需要在技术层面加以改造与创新,同时也要求电力技术人员不断提升自身技术水平及责任感,从多个角度提升对电力系统的监管力度,在发现故障问题的当下,能够快速地制定出正确的处理措施,保证智能变电站继电保护系统的安全运行。
参考文献
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