智能变电站继电保护系统可靠性研究

发表时间:2020/9/24   来源:《中国电业》2020年14期   作者: 陈俊浩
[导读] 电力行业在现代社会生产生活中发挥着不可或缺的作用

          陈俊浩
          中国大唐集团新能源股份有限公司辽宁分公司  辽宁朝阳  122000
          摘要:电力行业在现代社会生产生活中发挥着不可或缺的作用,科技水平的不断提升使得电力技术逐步向智能化、信息化方向发展,在技术的加持下,电力技术的应用大大提升了变电站继电保护装置的智能化水平,也保障了用电安全和供电质量,增强了系统的可靠性。本文结合智能变电站继电保护系统进行分析,并提出有效的改进策略。
          关键词:智能变电站;继电保护系统;可靠性;研究
          1.智能变电站继电保护系统应用优势
          智能化是相对于传统的非智能化继电保护系统而言的,是一种高集成度、信息处理能力强的保护装置,在如今的信息化时代,电力系统实现数字化、网络化是发展趋势,通过智能技术的应用,可以实现变电站电力相关数据信息的自动采集,可以进行自动测量、自动计量、自动检测,对电网系统进行自动调节和控制,并全时在线分析变电站的运行情况和保护装置的安全状况,一旦发现变电异常情况和故障问题,即可及时自动启动保护装置,将故障环节线路切断,并发出警报提示,工作人员可以第一时间发现问题,并采取紧急处理措施,以保证电力系统运行安全。
          2.智能变电站继电保护系统分析
          2.1电子互感器
          电子互感器是相对应电磁互感器而言的,电磁结构的互感器在应用过程中存在一定的安全隐患,容易引发火灾等事故,因此在科技的推动下逐步被电子互感器取代,二者相比,电子互感器更具优势,应用到光电子技术和数字信号处理技术,不仅在技术上具有优势,同时打破了电磁结构互感器的用油限制,电子互感器不再需要用油,有效避免了爆炸等安全隐患。
          2.2合成单元
          合成单元是系统中的核心部分,可以对系统运行过程中的各类数据信息进行收集整理,再依托于处理功能,对数据践行加工处理,为系统判断和分析提供数据参考。合成单元模块,具有高集成度,线路相对较为简单,不仅大大减少了消耗成本,还能够实现信息共享。
          2.3智能终端
          在科技高速发展的当下,计算机技术的日趋成熟,为断路器内部电磁和温度监测技术的开发奠定了基础,使其成为可能。通过收集和分析相关数据信息,可以精准的识别断路器装置的运行状态,同时实现了监测和维修的同步性,一旦发现运行异常,即可迅速安排检修,打破了传统检修的时空限制,不用再定期维修。在此背景下,驱动了智能终端的产生,其可以实现远程控制,并可以对断路器设备进行远距离同步检测,并根据实际情况进行自动调控,实时性达到提升。
          2.4同步时钟
          同步时钟的使用,可以保持变电站各部分运行一直,对时序和基准进行最优化协调。在信息分析时更加高效,执行命令也更加及时,实现了调控的及时性和有效性,大大提升检修效率。
          3.智能变电站继电保护系统可靠性提升的有效策略
          3.1加强运行过程中的继电保护
          在运行过程中要确保变电站电力系统的稳定性和可靠性,需要重视继电保护。电力单位工作人员可以制定科学的安全维护方案,并严格按照要求对变电站内的设施设备等进行维护,主要包括包括运输线路和母线的维护,通过加强电力系统电子设备维护,以尽可能的降低电网运行风险,保障变电站的运行安全。要有效提升继电保护效果,工作人员要具备一定的系统操作能力,熟练掌握系统功能,以便及时根据需要作出应对操作,提升电力系统的运行安全性。在系统运行状态下,如果出现变动,则可以对主保护定值进行设定,对于波动相对较小的数据,会存在于主保护定值中,且其变动幅度一般较小,可以保障系统稳定安全运行。

此外,由于在系统中使用的一次性设备较多,因此
在保护设计时要将开关设计和硬件设备分离,如此不仅可以对设备进行单独保护,还可以在一定程度上保护输电线路和母线;如果输电线路一样,在分别采样时要注意选择不同的开关电流来控制,以确保其功能的发挥。
          3.2加强电流过载保护
          当电流超过一定限定标准时,变电站就会出现外部电路短路的情况,负荷压力也会大大增加,虽然其与正常标准电流差异较小,但是如果负荷压力过大,会引起变电站的外部故障,进而智能变电站的继电保护系统会出现自动跳闸的情况,对系统的可靠性造成影响。基于此,应重视电压限定延时技术在系统中的使用,该方式不仅可以精准测算不同变电线路的终端电流量情况,还能够解决电流过载问题。通过设置过流电限定保护,一旦变电站中的电流超出一定负荷,系统即开启报警装置,发出报警提示,同时终端会通过风分析负荷电流情况,并结合实际下达保护指令,以避免过载电流对变电站的影响。
          3.3采取就地间隔保护方式
          就地间隔保护是一种加强继电保护的有效方式,其在应用过程中要遵循可靠、敏捷、速动、选择等要求,在安装继电保护系统时,要注意位置的选择,一般采取就近安装的方式,将二者的距离控制在合理范围内,以实现保护系统的就地化设置,防范保护系统运行过程中的延时问题。隔离保护方法主要有两种,一种电缆采样,另一种是电缆跳闸,依托于环网通信搭建信息共享渠道,实现信息的高效传输,需要注意的是,装置的结构应以小型化为宜,且接口必须符合标准化要求,以保证安装的统一化,通过减少特定尺寸,以达到缩短与被保护对象间距离的目的,如此可以简化中间环节,实现电力数据的传送、接收、分析、输出的高效性,避免电气连接距离过长[1]。各种隔离保护各有优势,前者能够不受外部控制保护,相对更加可靠,后者可以实现自动化运行,不用等待主站的指令,即可自行分析和判断,提升了继电保护系统的速动性。若区域网络出现异常,信息传输无法进行,通过就地间隔保护,可以使其不受干扰,实现保护的完全“自治”。
          3.4强化线路保护
          线路保护是机电保护的关键环节,对于提升系统安全性和可靠性尤为重要。传统的继电保护系统也采取了一定的线路保护发包方式,虽然具有一定效果,但是同时也存在一些安全隐患。而在新型继电保护系统中采用纵连差动的方法,使得继电保护装置的可靠性大大提升,不管是集中式,还是后备式,在配置科学合理的情况下均能达到继电保护的效果[2]。在继电保护系统中通过对线路进行保护,还可以对整个电力系统进行检测分析,以及时识别故障和异常,确保电力系统正常运行。
          3.5加强继电保护系统的优化设计
          在智能继电保护系统的应用中,要结合实际效果进行针对性的优化设计,以不断完善功能,确保系统稳定性。如电力企业可以加强与继电保护系统研发生产单位的紧密合作,将系统应用过程中出现的问题,以及对继电保护系统的功能需求和使用建议及时向供应商反馈,供应商通过反馈问题不断对系统进行优化设计,通过加强联动,建立高效的信息交流反馈通道,可以有效提升系统的可靠性,避免使用中出现拒动或者错动的情况[3]。此外,在系统优化过程中,还可以考虑增加备电切换设计,以及多数表方法设计,以保障系统指标的统一性。
          3.6重视可靠性优化
          智能变电站在电力系统中发挥着至关重要的作用,不仅能提升配电电压的稳定性,减少欠压情况,还会影响系统的安全性, 避免其出现大的波动,因此必须重视可靠性优化,可以采用的方法主要有两种,一种是分布式配置,另一种是多线路配置。在系统运行时,应加强对电流变化的动态监测,还要注意测量点流量,防止由于电流超过限定,而导致外部短路。
          4.结束语
          综上所述,经济社会的快速发展在一定程度上助推了科技水平的提升,为行业发展奠定了技术基础,也推动了电力行业向智能化、信息化、数字化方向发展。在智能变电站中采用继电保护系统,保证了电力供应的稳定性和安全性,减少防因系统故障或者异常引发的电力安全问题,推动了电力行业长效稳健发展。
          参考文献:
[1]张博,刘桂兰.智能变电站继电保护可靠性优化[J].中国新技术新产品,2019(10):44-45.
[2]孙一飞,张家然,张旗,王楚淇,李文涛,石磊.智能变电站继电保护系统可靠性浅析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(09):5.
[3]邸增强.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].通信电源技术,2019,36(01):68-69+72.
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