智能变电站继电保护系统状态检修策略研究

发表时间:2021/2/26   来源:《中国电业》2020年29期   作者:白梓永 周宝凤 禹建锋 赵冲
[导读] 社会经济不断发展,人们在生产生活中对电能的需求量也不断增大,因此电力行业的市场发展前景愈发广阔。
        白梓永 周宝凤 禹建锋 赵冲
        国网山东省电力公司淄博供电公司 山东 淄博 255000
        摘要:社会经济不断发展,人们在生产生活中对电能的需求量也不断增大,因此电力行业的市场发展前景愈发广阔。为了更好地抢占市场先机,越来越多的电力企业开始优化升级技术领域,智能变电站的构建成为一种新的趋势和潮流。而智能变电站的实现,不外乎两点:其一,大量资金、人员的投入;其二,电业设备及其系统方面的转型与升级。继电保护系统运行的目的是为电力设备的稳定运行提供保护,致力于提高电力系统网络的稳定安全,并为智能变电站的供电安全打造高效科学的屏障。归根结底,要想让电力保障方面快捷稳妥,就必须考究智能继电保护技术。
关键词:智能变电站;继电保护系统;检修策略
引言
电力系统的作用是将自然界中的一次能源通过发电动力装置转化成电能,随后在经过输电、变电、配电等过程将电能供应给用户。相比其他系统,电力系统更具整体性、复杂性和系统性。继电保护二次回路是电力系统重要组成部分之一,当电力系统出现问题时,继电保护二次回路可对整个电力系统进行保护,当电力系统发生故障时,其可及时发现故障并作出警报,方便维修人员处理故障,保证电力系统的稳定运行。本文首先对继电保护二次电路在电力系统中发挥的优势进行分析,其次对继电保护二次回路运行期间存在的问题进行研究,最后为继电保护二次回路的检修提出应对措施。
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,具体架构如图1所示。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智能变电站的继电系统保护策略
2.1强化保护设备的质量检修
由于二次回路是一个自动化系统,因此其中会涉及到较多元件,并且每一个元件均会对继电保护二次回路的正常运行造成影响。当继电保护二次回路中任一元件出现问题时,如果检修人员对装置原理熟悉程度较低,则会导致检修时间延长,严重时会引发停电事故。继电保护二次回路故障中以负荷故障最为常见,想要保证装置正常工作,必须将二次回路负荷控制在标准范围之内,一旦出现超负荷现象就会引发一系列故障问题,进而导致电力系统工作无法稳定进行。因此在电力系统日常检修维护工作中,需时刻注意二次回路的负荷状况,定期检查,如果发现二次回路已发生超负荷或有发展成为超负荷的迹象,检修人员则必须结合当前实际情况对其进行有效调控,将电流互感器中的电磁适当调低,促使二次回路负荷降低至正常范围,最终实现电力系统的稳定运行。
2.2继电保护负载检修
在继电保护二次线路运行过程中,必须对电流互感器的负载进行严格的把控,不能够超过额定值。尤其是在我国电力系统继电保护实际运行过程中,电流互感器的励磁电力不能够过大,因此需要不断降低。避免安全事故的发生:降低线路电阻、降低电流互感器的励磁电流,要随时随地关注电流互感器的运行情况。


2.3就地间隔保护措施
目前的一大趋势是在被保护设备的周围安装继电保护系统,这样的布设方式不仅可以有效缩减继电保护系统与被保护设备之间的实地距离,而且可以降低继电保护系统的安设成本,提高其经济效益。实践表明,主后一体化的微机线路能有力保护变压器,所有的设备程序都应按被保护对象的位置、效能进行有效配置,这样才能有效保障电力系统的稳定运行和设备安全。就地间隔保护的目标是实现对电力设备系统的就地安设、间隔保护,它通过电缆采样的方式来获取相应的设备运行信息,而后再通过相应的连环闭锁功能有效控制变电站的整体运转效果,最终通过智能网络控制降低变电站故障的发生,有效控制电缆跳闸的发生率。就地间隔的保护措施是不依赖其他外部设备的,具有极强的独立性[1]。就地间隔层保护的实现主要依赖以下三个层面的工作:(1)电缆跳闸的保护。只有当变电站的电缆跳闸得到可靠保护时,才能实现整体设备运转的速动性与直关性。(2)连锁闭锁功能的实现。只有通过连锁闭环功能,才能让网络技术与智能设备之间实现互动联通,从而实现变电站内部信息的实时。(3)通信系统的构建。只有搭建起系统、完善、全面、可靠的通信系统,才能够让变电站的智能化运转落到实处,让各个区域的信息通信在保持独立的基础上,具有积聚性和可分享性。
2.4交流回路状态诊断
一般情况下智能变电站多采用双AD装置完成相应取样,并会配置双重化保护,继电保护系统能够对双AD装置及双重化保护的取样值进行采取和上传,通过对获得取样值对比分析,如果两个取样值之间相对误差正处于阈值范围内,则可认为当前交流二次回路正处于正常工作状态,如果两个取样值之间相对误差超出阈值范围,则表明至少有一套继电保护系统的交流回路出现问题,检修人员便可及时根据系统给出的故障回路对其进行检修。
2.5保护设备故障抢修方面
继电保护设备故障抢修时,运维人员往往因信息量少而难以准确定位故障点,需要携带大量备品备件。利用远程运维中心信息化优势,可将故障定位到板卡级甚至端口级,同时结合备品备件仓储信息,甚至可推送备用板件存储仓位,有利于检修人员快速修复故障设备,恢复电网正常运行。在现场工作期间远程运维中心还可提供参数备份等技术支持,通过更新修复策略,为以后类似设备故障检修提供参考。
3智能变电站继电保护运维方案
(1)数据采集层。继电保护运维系统数据采集层主要是运用IEC61850采集模块,GOOSE、SV以及终端压板的信息都会通过采集模块接收。而MMS、GOOSE、SV报文信息则通过报文采集和分析模块进行采集和在线检验,通过比对SCD文件,对其一致性作出判断。(2)数据应用层。数据应用层由二次回路模块及其监测模块以及保护设备的监测模块构成。主要作用是进行端口、链路、报文、设备的状态数据分析,通过分析获得二次回路各个终端的状态。同时,还可以处理IEC61850上级模块报送的信号,通过状态分析、越限判定、走势预测等综合评价,从而实时地确定设备的情况,判断设备是否需要维护和检修。(3)数据展示层。数据展示层主要作用是通过画面、告警显示、光标闪烁等方式提示用户进行人机交互操作。方案中智能变电站继电保护运维系统包含了基于IEC61850数据采集协议,同时兼具数据的处理、告警以及人机交互界面等多种功能,符合国家对智能电网一体化监控的要求,能很好地适用于智能变电站继电保护运行。
结束语
电力系统在人们的日常生活起到了至关重要的作用,采取一系列措施加强对继电保护维护与管理,不仅能够保证电力系统的运行稳定性与安全性,其对于提高人们用电体验、促进电力企业发展也具有重要意义
参考文献
[1]牛原.浅析电力系统继电保护状态检修[J].科技与创新,2019(23):134-135.
[2]张世龙.智能变电站继电保护检修方法分析与研究[D].山东大学,2019.
[3]梁欢.关于电力系统继电保护检修策略的相关研究[J].科学技术创新,2019(22):162-163.
[4]梁欢.电力系统继电保护二次回路维护与检修方法的相关分析[J].科学技术创新,2019(21):161-162.
[5]韦思民.电力系统继电保护常见故障分析与检修技术探讨[J].科技风,2019(07):171.
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