葛燕峰
新疆伊犁河流域开发建设管理局 新疆伊犁 835000
摘要:经济的发展,社会的进步带动了电力行业的长足发展,电力工业是我国能源产业的核心,当前各国为解决能源安全和环境保护的问题,大力发展智能电网。在人们生活水平不断提升的情况下,人们对电能的需求也越来越高,这在一定程度上促进了电力系统的发展,逐渐将智能变电站应用于电网建设中。智能变电站继电保护系统能否安全、稳定、可靠地运行,会对整个电力系统的运行造成直接的影响,需要提高对智能变电站研究的重视程度,加强研究继电保护技术的应用,对实际电力系统发展具有良好的意义。
关键词:电力系统;智能变电站;继电保护技术
引言
变电站作为智能电网的基础,是实现电能传输、分配的关键系统。而且,电网的各种关键设备均置于变电站内,可见变电站的可靠性很大程度上决定了电网运行的安全性。因此,对与智能电网相对应的智能变电站提出了更高的要求和挑战。
1智能变电站组成
智能变电站的智能化功能主要体现在站内一次设备的智能化,主要包括变电站自动化系统和辅助信息集成化系统。简单地说,智能变电站主要由三部分组成,分别为过程层、间隔层和站控层。过程层主要为一次设备及其智能电子装置,根据其功能的不同可分为电气量检测、设备状态监测、操作命令的执行。间隔层主要为二次设备,主要以测控装置和继电保护装置为主,其主要功能是实现对一次设备的保护。站控层主要包括通信系统和监控系统等,其主要功能是对整个智能变电站进行信息管理、数据采集以及运行监视等。
2分析智能变电站继电保护稳定的重要性
在智能变电站实际的应用过程中,可能会出现各种因素影响智能变电站的正常运作,导致无法进行稳定的供电,甚至无法供电,为人们的生产、生活带来巨大影响。不仅如此,还会导致相关设备的损坏,造成经济损失。因此,在建设智能变电站继电保护系统时,需要提高变电站中各种设备运作的稳定性,降低干扰因素的影响。而继电保护装置则可以有效减轻发生故障时对设备以及其他方面造成的影响。当电力系统在运行中,一旦发生故障,智能变电站可以在继电保护设备的保护下发出预警,进而提醒相关技术人员进行检修,降低故障损失。若是智能变电站发生相关故障,继电保护设备会对其进行及时处理,分离电力系统与故障节点,防止故障范围的扩大,降低故障的损伤范围,为智能变电站提供及时、有效的安全保障。
3电力系统中智能变电站继电保护技术
3.1分布式信息流配置
网络的故障或不稳定是智能变电站中最为严重的故障情形,可能会造成各种误动或拒动状况。由于网络信息在传输过程中,连接情况复杂,极易受到外界因素干扰且形式较难拓宽,这导致无法对一次设备实以切实有效的保护措施。但现阶段,智能变电站采用三层两网分布处理方式,具备实现分散处理的能力。采用分布式信息流网络的前提是要确保信息一致且通信标准一致,若是在以往传统的变电站中,几乎无法实现。但由于智能变压站所使用的通信是由互联网以及智能断路器相结合实现的,因此可以保证信息和通信标准一致。合并单元所获得的电流以及电压信号,能够通过单相的形式进行发送,并被直接传送进SV网络。通过SV网络数据与保护装置侧不同信,进而进行信号的采样。智能终端需要同时连接智能变电站中的一、二次设备,其系统组成GOOSE网络,这样才能够在智能终端的控制下,实现保护装置的跳闸和重合闸操作。在保护间隔内进行有效信息交互时,采取交互方式是点对点通信,使合并单元能够与智能终端实现直接连接的状态。并将相应的保护装置和合并单元的功能集合在一起,进而实现直接采样工作的进行以及数据的有效传输。另外,保护装置在与智能终端集合后,能够实现自动跳闸功能。
通过在母线和线路上安设电子式的电压互感器,能够使检测信号进入合并单元后,将信息数据传送到SV系统。[文件]
3.2继电保护装置的改进
首先是复压闭锁判据的优化。目前,继电保护装置所采用的过流保护逻辑为复合电压闭锁方向过流保护,当继电保护装置的主变低后备保护装置在低压侧开关闭合时,其对应的过流保护经复压闭锁。因此,当继电保护装置的低压侧开关未闭合时,其对应的过流保护也不会闭锁,从而导致继电保护为纯过流保护,导致过流保护功能的误动作。由于变电站低压侧开关处于未闭合的状态,从而使得继电保护装置中仅有高压侧作为复压开入。因此,当低压侧的母线出现故障时,导致高后备过流保护功能的失效。针对主变电站后备保护装置的误动作和效果问题,需将继电保护装置中复压闭锁的判定依据进行优化。综合分析,在继电保护装置的开关位置加入复压闭锁的判据,从而能够避免由于开关闭合信号的误传导致保护装置的误动作或者失效。其次是CT断线故障闭锁保护装置的优化。针对CT断线故障时继电保护装置的被保护电气元器件出现故障,从而导致继电保护装置失效的问题,通过研究继电保护装置失效的原因,针对CT断线的故障,对故障信息分析后采用软压板控制,从而保证作业人员能够根据电网的实时需求完成对整定计算结果的取舍,从而做出正确的动作指令。最后是进线负荷电流的优化。目前,继电保护装置进线负荷电流的设定值为0.2A,常由于进线负荷电流过小导致继电保护装置的PT出现断线故障,进而导致备自投的误动作。因此,进线负荷电流值应根据电网的实际情况、变电站的负荷以及CT的变比进行优化。为进一步提高继电保护装置的可靠性,将进线负荷电流设定为其采样电流值的固定倍数。
3.3注意智能化系统的二次检核
由于一次检核不能发现全部问题,因此在进行一次检核之后有必要进行二次检核,以确保系统的安全性,在二次检核中如果有异常情况,要及时调整,使智能化系统更加稳定、流畅,二次检核提高了继电保护的稳定性,让整个智能系统更加稳定、可靠。
3.4智能变电站继电保护二次回路的实施
信号设备是继电保护二次回路的重要设备,反映二次回路的运行效果,对于信号设备的选取,要综合分析额定电压、电流及操作频次等参数。控制开关的参数要符合二次回路的运行需求,继电器的选择要结合母线电压及跳闸电流等进行选择,电压线圈的电流参数要控制在母线电压以内,并且依据串联的方式配置相应的电阻,设定相应的电阻值。变电站存在终瓦斯保护回路时,进行相应信号继电器的设置,要保证继电器的电压等于相应直流母线的额定电压值,若采用相应的电阻来代替信号继电器,则要严格设定电阻的参数值。
结语
总之,智能变电站是电网系统变电站的发展趋势,在实际应用中智能变电站由于继电保护装置设计不合理导致其经常发生误动作或者失效。因此,需对继电保护装置进行改进设计,以提升保护装置的可靠性,进而确保电网运行的稳定性。经对继电保护装置优化设计后,其误动作次数、失效次数均降为0次,报警正确率、动作正确率和主网电压合格率均为100%。即,优化后的继电保护装置能够极大地提升变电站运行的可靠性,继而确保电网供电的合格率为100%。
参考文献
[1]伊然.智能变电站继电保护运维防误技术分析[J].通信电源技术,2020,37(06):262-263.
[2]董朝理.电力系统中智能变电站的继电保护技术[J].电子技术与软件工程,2020(03):219-220.
[3]孙博.探究智能变电站的继电保护二次回路故障诊断问题[J].电声技术,2020,44(01):70-72.
[4]鲁继超.智能变电站二次系统故障处理与安全措施研究[D].长春工业大学,2019.