智能变电站保护稳定性

发表时间:2020/12/15   来源:《电力设备》2020年第29期   作者:王宝 彭亨嘉
[导读] 摘要:智能变电站继电保护稳定性直接影响电力供应的质量。
        (西安隆基清洁能源有限公司  陕西西安  710100)
        摘要:智能变电站继电保护稳定性直接影响电力供应的质量。因此,相关人员应不断分析,确保智能变电站继电保护稳定性的技术以及配置,进而提高其稳定性能,减少故障的发生频率,从而满足人们的用电需求。
        关键词:智能变电站;继电保护;稳定性
        1智能变电站概述
        智能变电站的核心在于“智能”二字,而“智能”二字的实现,往往离不开众多高精尖设备的运用。当前,集尖端、稳靠、集成、低碳为一体的智能电力设备已经成为智能变电站基础框架的重要构成。在其自动化运转程序下,所有设备运行信息的采集、测量、监控、保护等都能在一个封闭的环圈内得到有序的处理和妥善的安排。
        智能变电站通常采用三层架构的方式,按照逻辑来划分,三层由下往上分别是过程层、间隔层、站控层。站控层主要作用是发出信号指令、修改和使用继电保护的整定值等;过程层是对接具体设备端,要求具有较高的实时性和可靠性,主要作用是采集开关量、跳闸等信号。
        2分析智能变电站继电保护稳定的重要性
        随着电力智能化的快速发展,我国的智能变电站也越来越重要,其安全稳定性直接与人们的生产、生活联系在一起。但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智能变电站继电保护中存在的问题
        3.1继电保护安全性不高
        在智能变电站中,继电保护系统具有较强的复杂性,其中含有各种电子设备和装置,对于相关运行管理人员而言,科学合理地应用这些电子设备和装置存在较大的难度,比如,网络交换装置和时间同步装置,不仅是继电保护系统的重点内容,也是保护过程中常出现问题的装置。
        3.2在线检修准确性不高
        智能变电站继电保护系统中光纤假如性能稳定性较差,将会对该系统的稳定、安全运行造成影响。如果光纤受损损坏,这时,智能变电站中的保护设备、智能终端设备的继电保护功能就会失效。这种情况发生的主要原因在于智能变电站继电保护系统的在线检修准确性不高,为了确保智能变电站稳定运行,需要加强检修和检查,提升检修的准确性。
        4从技术角度分析智能变电站继电保护稳定性
        4.1系统继电保护操作
        从智能变电站继电保护的稳定性来看,核心系统是站内当地主监控后台系统。系统一次设备运行过程中,一旦相对应的一次设备在运行过程中出现相关的运行障碍或故障,继电保护系统就会发出提示,提前告知相关技术人员。这样一来,在接到警报后,工作人员会立即采取安全措施,去维护其安全运行。在问题不严重的情况下,相关工作人员在确定线路平稳运行的状态后就可以继续之前的操作。一般情况下,监控设备安设变电站中,是继电保护系统的核心组成。监控设备的主要作用就是将智能变电站的相关信息传送到网络系统中,继电保护装置在对该信息进行分析,并根据最后的分析结果发布继电保护命令,进而保证系统的稳定运作。


        4.2数字化技术的革新
        数字化技术的应用,有效降低了智能变电站在运行时发生故障的频率。数字化技术的应用减少了人力资源的投入,避免因人为操作不当引起的故障。例如传感器的投入使用,不仅在一定程度上提升了电力的传输性能,还能避免二次回路线、二次回路接地影响到智能变电站继电保护系统。除此之外,数字化技术有效强化了供电信息的准确性,使供电数据传输实时化,对智能变电站继电保护系统起到优化、升级的作用,促进系统稳定运行。
        4.3人工神经网络建设结构
        为有效提高继电保护系统运作的稳定性,设计人员可采用人工神经网络原理进行设计,起到对设备的保护效果,还能够切实有效的提高设备运作的灵活性和灵敏程度,使其具备自我检测的功能[1]。此类技术相较于以往的传统技术,具有自动记忆功能和智能化的自我检测功能,实现对设备、系统全面的安全保护。另外,在该技术的应用过程中,还能够对相关设备的状态进行实时监控、记录,通过信息采集技术对相关设备进行全面保护,并根据设备的实际运行状态,对其进行保护控制。
        5从配置角度分析智能变电站继电保护稳定性
        5.1分布式信息流配置
        智能变电站是由网络通过光纤和网线对各种信息进行各继电保护装置与一次设备及监控系统相连接起来。因此,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[3]。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。
        5.2智能变电站继电保护系统配置方案
        近年来,随着我国智能变电站技术的优化升级,为IEC61850规约的使用提供了客观条件,使智能变电站内的所有设备以及元件能够进行数据信息的交互。这在一定程度上促进了智能变电站继电保护信息的交流、共享,还为信息的交互提供了安全保障。最重要的是,为整个系统保护方案的配置创造了条件。全系统的保护方案配置需要对智能变电站中每一个设备的继电保护配备相应的保护屏和测控屏,同时还要对变压器、线路等核心设备施以两层防护,使两套方案可以独自发挥其价值、作用和功能。此类保护方案配置不仅简便,还能够有效保障信息数据的共享。
        结束语
        随着我国电力系统建设的不断完善,供电网络的规模和电压等级也在不断提高。因此,为保证电力供应的稳定性,应对智能变电站继电保护的稳定性进行研究,为人们提供高质量、高安全性的电能。
        参考文献
        [1]张清华.智能变电站继电保护系统可靠性探究[J].通信电源技术,2019,36(12):260-261+263.
        [2]陈明泉.智能变电站继电保护调试关键问题及解决措施[J].居舍,2019(36):45-46.
        [3]黎剑明.智能变电站及改进继电保护系统的措施[J].电子测试,2019(24):121-122.
        [4]戴栩生.智能变电站继电保护全过程管理[J].冶金与材料,2019,39(06):170-171.
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