智能变电站继电保护在线运检方法研究

发表时间:2021/3/25   来源:《中国电业》2021年第1期   作者:李国强
[导读] 智能变电站是采用先进、可靠、集成以及环保的智能设备,以全站信息数字化、
        李国强
        锡林郭勒电业局  内蒙古锡林浩特  026000
        摘要:智能变电站是采用先进、可靠、集成以及环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化以及信息共享标准化作为主要要求,自动的完成信息采集、测量、控制、保护、计算以及检测等基本的功能,同时还具有支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策以及协同互动等高级功能的变电站。继电保护是对电力系统中发生的故障或者一些异常的情况进行检测并发出报警信号,或者说将故障部分直接进行分离或切除的一种重要的措施。
        关键词:智能变电站;继电保护;在线运检
        
        前言:对于继电保护的有效运检可以说是保障其安全运行的基础内容,基于智能变电站继电保护的逐渐提升,其传统的运检方法在运行过程中存在一定的弊端,通过对传统继电保护运检方法的研究,提出相应的全景信息开放以及在线运检的需求,并且在此基础上进行全面评价继电保护系统状态所需要的状态信息集,了解其构成以及获取方式,通过不同类别状态信息提出相应的在线运检方法,逐渐构建在线运检系统的架构。
        一、智能变电站继电保护传统运检方法
        1.传统运检方法有效性分析
        关于传统运检方法的有效性分析,其在继电保护中主要是进行巡视及定检,定检内容又包括部检以及全检。各项运检项目需要根据相关指导书进行,主要内容为通过检查标准即可,如检查不符合标准则可以发现其二次回路中存在的缺陷。但定检方式会出现时间长工作量繁重的问题,对于继电保护运行可靠性因素有一定的影响。因为运检的目的是对继电保护系统的状态进行评估,而继电保护是一个整体,在其正常运行过程中应当满足一定的系统性约束,同时继电保护系统又是各个设备以及回路组合而成的,也就证明其中一项设备和回路的优劣性都会对整个系统的功能造成影响。需要对继电保护系统中两个维度进行评价,并且需要结合两个维度的评价结果进行综合判断。[1]
        2.传统运检方法充分性分析
        在传统运检方法中进行部检时,可以对单一间隔内加量时本间隔保护功能的好坏进行反映,也可以对单一保护元件的状态进行反映,但缺乏对相邻之间的功能好坏及状态进行反映。在传统运检全检时能够全面地获取继电保护系统中各类状态信息,还可以通过模拟区外故障校验本间隔保护的选择性。
        二、智能变电站继电保护状态信息集
1.全景信息开放的需求分析
        关于全景信息开放是指对所有评价继电保护系统状态所需要的信息进行开放,需要根据继电保护相关的检验规范对继电保护状态信息进行有效梳理,包括其运行状态信息和设备状态信息,从不同的维度出发,获取相关的信息业不相同。从维度1的角度对继电保护系统状态进行评价,需要获取相应的运行状态信息,而这部分相关信息通常是从一次性系统故障激励而产生的,主要涉及到保护装置的动作情况。从维度2中来看,则需要对设备状态信息进行获取,其内容主要反映继电保护系统中各个设备以及回路的情况,对两个维度进行综合评价,则需要对运行状态信息以及设备状态信息两方面进行同时的获取。在对一个继电保护系统的状态进行全面评价使,除去需要对两方面问题进行开放,还需要增加传统运检项目中未涉及到的内容,也就是保护配置信息。关于保护配置信息是可以对继电保护内部、不同间隔以及不同变电站继电保护之间相互的信息的关系,并且对这些信息进行有效利用来进行错误信息的辨识,从而实现继电保护运行状态的评价。


2.继电保护状态信息集
        继电保护状态信息集也就是全景信息开放的信息总和,其中包括有运行状态信息集、设备状态信息集以及保护配置信息集。
        三、智能变电站继电保护在线运检模式
1.在线运检方法与传统运检方法的异同
        关于在线运检方法与传统运检方法的异同可以从四个方面来看,第一从本质上来说,两者的本质都是为了得到评价继电保护状态信息集,从而为可以对继电保护的状态评估以及故障分析提供依据。第二从原理上来说,传统的运检是将继电保护系统比作一个黑匣子,通过人工加量对其进行施加激励,在对其进行收集和测量输出。在线运检的原理则是对继电保护系统的全景信息进行有效利用,来实现继电保护系统状态的评价。第三从继电保护状态信息集来说,两者所得到的信息集均有不同。其中传统运检特有的信息主要是指无法通过在线方法而得到的信息,也就是传统运检保留项目,包括外观、回路绝缘电阻、寄生回路以及端子紧固的检查。一个是指可以通过传统运检或者在线运检所获得的信息集,另一个是指利用在线运检方法新增的有效信息。第四从继电保护状态信息的获取方式来说,传统与在线获取方式不相同,传统运检主要是通过对继电保护系统的增加激励来获取相应的状态信息,而在线运检主要是通过在线方式获取继电保护各类相关状态信息。
2.在全景信息开放下的在线运检方法
        对于全景信息开放下的在线运检方法,可以从三方面进行,第一基于设备状态信息的在线运检方法,设备状态信息是包括软硬件版本号、定值以及时间信息等,在其前提下需要相关信息可以有智能设备对其进行实时的连续可测并开放。而对于设备状态中的在线运检只需要对单一的设备信息进行有效利用,也就是说这部分的相关信息相互之间为独立状态,如果需要基于其信息来实现在线运检,基本思路可以将这些信誉与自身的历史数据或者阈值进行相关的对比。第二是基于运行状态信息的在线运检方法,其运行状态主要包括内容由交流采样值、开关量、保护动作结果、主后备保护配合结果等等,需要在全景信息开放的状态下,进行实时可测并开放。对其进行相关的在线运检则不仅需要被单一的设备信息进行有效利用,还需要对跨间隔的信息进行有效利用。第三是基于保护配置信息的在线运检方法,其主要是为了对各个保护之间的配和是否正常,以及更加完善地对继电保护系统各个状态是否正常进行相关的评价。关于智能变电站中全站配置文件所采用的是能够对该变电站一次系统结构、所有IED的实例配置信息以及所有的IED间虚端子通信关系与互连关系进行描述。
3.在全景信息开放的在线运检系统
        基于全景信息开放的在线运检系统,其主要是氛围主站以及信息采集单元,从整个系统来看,可以跨接在站控层以及过程层,并且可以对各个间隔层设备、一次设备、过程层网络、站控层网络的设备转移信息以及运行状态进行进行实时的采集,通过输入SCD文件从而得到保护配置的相关信息,可以说主站就是整个系统的分析以及指挥的中心,而信息采集单元是主要为主站提供相关的状态信息。[2]关于在线运检系统是可以有效的对全景开放的所有信息进行综合的利用,并且通过信息分类而得到设备状态的信息集、运行状态信息集以及保护配置信息集。这其中的媒体哥信息集都有若干的分类,对于不同的类别则有相对应不同的运检方法,用来发现不同的状态异常,对继电保护系统的正常运行进行全面实时的保障。
4.继电保护运检新模式
        传统的运检方法中存在一些弊端,但并不代表所有关于传统运检项目都存在一些弊端,关于一些项目在线运检方法也存在一定的弊端,需要根据实际的需求情况,进行运检方法的结合与创新,建立继电保护运检的新方法,进行有效发挥。
        四、结语
        从传统的运检方法进行分析,并与在线运检方法进行对比,从中获取各类方法的主要内容,从全景信息的角度对其进行全面的梳理评估,了解智能变电站继电保护状态所需要的状态信息,并对其进行有效分类,针对不同的需求提出相关的在线运检方法,减少传统运检的工作量,有效提升智能变电站的实质性效益。
参考文献:
[1]曹成强.智能变电站继电保护在线运检方法研究[J].清洗世界,2020,36(11):104-105.
[2]刘琨,黄明辉,李一泉,刘玮,陈桥平,王增超,王育学.智能变电站继电保护在线运检方法研究[J].电力系统保护与控制,2020,48(07):58-65.
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