智能变电站继电保护配置的分析

发表时间:2021/3/26   来源:《科学与技术》2021年1月   作者:付申俊 乐静怡 付申杰
[导读] 目前,我国电力系统在自身的成长和建设过程中得到了长期的发展,
        付申俊1 乐静怡2 付申杰3
        1国网巴州供电公司 新疆 巴州  841000
        2国网昌吉供电公司  新疆 昌吉 831100
        3国网乌鲁木齐供电公司  新疆乌鲁木齐 830000
        摘要:目前,我国电力系统在自身的成长和建设过程中得到了长期的发展,这主要得益于我国经济建设的不断深入和科学技术的发展。在我国变电站电气系统继电保护的建设过程中,越来越多的数字化和信息化技术的应用,促进了变电站电气系统继电保护建设的稳步提高。在此期间,电力系统领域也得到了长期的发展,值得注意的是,在变电站电气系统继电保护的建设过程中还需要进行数字化和科学技术的应用和发展,这不仅可以有效地拯救人类,电力系统运行的物质和资金成本,也保证了电力系统运行的合理性和有效性。
        关键词:智能变电站;继电保护;远程运维
中图分类号:TM63     文献标识码:A
引言
        随着我国电网的快速发展,交直流混合电网模式逐渐形成,清洁能源的并网容量不断增大,电网的电力输送压力越来越明显。在输电网络发展的过程中,这些新趋势极大地改变了电力系统的特性,也对继电保护技术提出了新的挑战。继电保护是输电网安全运行的第一道防线,是保证输电网稳定和设备安全的重要技术。
1 特点和必要性
        智能变电站继电保护是电力现代化发展的重要标志,在实际的应用过程中,实现了电力信息采集的数字化、电力信息管理的智能化,这也是智能变电站与传统变电站的主要区别。智能变电站是在传统变电站的基础上发展起来的,通过在智能应用程序中应用光电互感器,使得智能变电站在运行过程中能够实时采集电流、电压等各种信息,不仅扩大了整个智能变电站的监控范围,还提升了监控管理的总体水平。由于电力网络的覆盖范围非常大,再加上其构成的复杂性,智能变电站运行过程中能够充分利用计算机技术、网络技术来完成相应的数据传输与处理工作,进一步降低智能变电站运行中的工作难度。信息应用智能化主要体现在智能变电站中的继电保护装置更为完善,功能更为齐全方面,继电保护装置更具灵活性与智能化。总之,通过智能变电站继电保护系统的应用,变电站中的二次回路连接次数有效降低,对提升系统可靠性具有重要的意义。
2 继电保护远程巡检和全景展示
        继电保护远程巡检主要关注保护装置及其二次回路的状态监测信息。继电保护状态监测主要有以下数据。(1)电源信息:主要包括装置电源告警信号及模块输入输出电压等。(2)设备温度信息:主要包括装置内部各插件CPU温度、过程层收发光口温度等。(3)光强信息:主要包括过程层光口收发光强、光纤纵联通道收发光强等。(4)保护模拟量信息:主要包括保护装置采集的电压电流量数据(正序、负序、零序分量等)、差动保护差流等。(5)保护开入量信息:主要包括保护间联闭锁信息、保护硬压板开入量信息等。(6)保护定值信息:主要包括定值区号、保护定值、保护控制字、软压板等。(7)装置告警信息:主要包括采集信息异常、电压电流断线、差流越限告警、双AD采样不一致、GOOSE和SV链路中断、同步异常、品质异常、检修不一致、通道异常、过负荷等。(8)保护动作信息:主要包括保护启动、保护动作(差动、距离、零序等)、保护出口等。(9)统计信息方面:主要包括过程层GOOSE和SV报文收发情况、站控层MMS报文数据链接情况等。(10)装置自检信息:主要包括装置自身软硬件工作状态等情况。


3 智能变电站继电保护的优化改进措施
        3.1 就地间隔保护
        将继电保护装置安装在智能变电站中,必须遵循“就近”原则,将继电保护装置安装在目标设备附件上,既可以降低设备故障率,还可以缩短故障持续时间,避免影响变电站整体运行。在铺设新型一体化微机线路时,必须同时铺设变压器保护措施,按照施工现场目标设备实现优化配置,以此提升智能变电站运行效益,维护操作人员与设备安全。此外,现代继电保护装置多采用数字化方式收集数据信息,可以维护数据采集质量,便于后续计算。
        3.2 及时解决继电保护装置故障问题
        当继电保护装置发生故障时,应该对故障类型进行科学分析,并选择最合适的技术进行故障处理。为了达到解决继电保护装置故障的目的,必须通过更换零部件的方法,才能较为彻底的解决问题。此外,根据比较分析的方法,可以快速地找到正常设备和故障设备的参数之间的差异并找到发生故障的部分,这也可以有效地解决由于布线错误而引起的继电保护器的故障。确定故障点是解决所有继电保护装置故障的首要任务,其次是使用先进的数据信息管理技术,利用技术人员专业的继电保护相关知识和丰富经验,及时解决继电保护装置的故障问题。
        3.3 异常运行状态下的维修处理
        针对信号转发网络设备故障维修,对于此类故障问题,主要是基于网络图数据资料进行资料分析,从相关数据资料中能有效获取多项信息内容,判定故障具体发生位置,整合故障产生主要原因,之后选取针对性处理措施。在此类故障问题有效排除中,要对故障影响覆盖范围进行控制,做好网络运行结构分析,拟定针对性故障控制措施。对于智能终端故障维修,其中各类智能终端设备应用主要是用于变电站设备跳合闸控制中。其在运行中产生故障问题,将会导致变电站设备跳合闸处于失控运行状态,难以对变电站系统提供针对性保护。当发现智能变电站各类设备跳合闸处于失控情况,则能有效判定故障发生位置在智能终端。为了能对系统运行安全性集中控制,要注重退出智能终端出口板,保障设备跳合闸稳定运行。在现阶段智能变电站运行中,间隔合并单元故障也是常见故障问题,是继电保护中相对薄弱的环节。
        3.4 提升设备管理效果
        提升智能变电站继电保护系统中各继电保护装置的管理效果,可以促使各类保护装置完全发挥其性能,从而推动变电站工作的顺利完成。结合智能变电站继电保护系统设备管理实践,可以从变电工作内容出发,参考对不同线路上智能变电站的变电管理工作部署方案,从而对系统当中的继电保护装置进行电网线路的设计优化和线路的科学规划,从而使其能够匹配智能变电站的管理目标。这就提高了对智能变电站继电保护系统中继电保护装置管理的针对性和有效性,可以在统筹规划的基础上,满足整个线路的变电管理需求,从而提高智能变电站和继电保护系统的运行效果。
        3.5 过程层继电保护
        过程层继电保护同样是提升继电保护系统可靠性的关键途径,在实际的工作过程中,过程层的保护主要是对继电保护系统的母线与变压器等设备实施全面保护,使得整个电力网络能够维持高效、科学的运转状态,消除和降低电力网络运行中的安全风险。在电力网络系统运行过程中,专业人员需结合智能变电站的具体情况,制定相应的保护策略,保障保护值处于相对固定的状态下,即使在出现剧烈的网络波动情况下,保护值也要维持小幅度的变动,达到动态平衡的控制与管理效果。在实际的智能变电站建设过程中,如果所使用的一次设备数量较多,需尽量实现硬件与开关的分离设置,保持硬件与开关的独立性,发挥对母线的保护作用。在对系统线路的保护方面,尽量选用多段路保护模式。
结束语
        综上所述,在智能电网系统建设期间,智能变电站属于重要设备,继电保护技术属于变电站核心技术,会直接影响变电站运行效益。所以在新发展要求下,必须深入分析变电站继电保护所存在的问题,采用有效措施予以优化改进,以此确保电力人员与电力设备的安全性,从根本上推动变电站运行安全与稳定。
参考文献
[1] 汤小兵,杨增力,黎恒烜,等.基于深度神经网络的变电站继电保护装置状态监测技术[J].电力系统保护与控制,2020,48(5):81-85.
[2] 李欣.智能变电站继电保护设备运行及维护[J].科技尚品,2017(7):221.
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