智能电网背景下的继电保护新技术分析

发表时间:2021/4/7   来源:《中国电业》2020年33期   作者:丛宁
[导读] 在我国电力系统事业不断发展与进步的进程中,
        丛宁
        国网黑龙江检修公司,黑龙江,150000
        摘要:在我国电力系统事业不断发展与进步的进程中,对于继电保护技术的要求也越来越高。我们只有不断的对继电保护技术和继电保护设备进行探索,并结合最新的科学技术对继电保护设备进行创新与完善,使得其不断满足我国电力系统的发展要求,这样才能将电力系统中存在的故障进行有效的遏制,从而全面的提高继电保护的运行可靠性,进而推动我国电力事业的进一步提高。基于此,本文主要探讨了智能电网背景下的继电保护新技术。
        关键词:智能电网;继电保护;新技术
        中图分类号:TM77文献标志码:A
        引言
        在当下的社会生活中人们的生产生活不能够缺少电力系统的正常供应,一旦变电站中出现工作故障,会给人们的生活带来诸多不便,更有甚者会造成严重的经济损失和人身威胁。变电站扩建中继电保护设计是具有极强的专业性和复杂性的工作,变电站的电压等级不同,继电保护设计的主要内容也会随之产生变化,但是其在电网中的作用是确定的。在继电保护设计的过程中,应当严格遵守国家相关标准,保证设计和建设成果都能够满足变电站运行要求,不断提升我国电力系统的运行能力和水平,保障我国用电客户能够在生产生活中获得稳定可靠的供电保障。
1智能变电站继电保护系统分析
        据有关调查显示,我国大多数电力系统目前都已经逐步实现了智能变电站的应用,并通过对智能变电站应用继电保护系统等方式,来保护智能变电站的运行安全。然而,如何从系统本身出发,进一步保障其可靠性,也成为目前关注的重点。下面对系统内容展开详细分析。
        1.1智能变电站
        在智能变电站继电保护系统当中,是以智能变电站为基础,通过对原有变电站基础设备的智能化改造,以实现对变电站的科学、智能化管理。结合目前智能变电站的设计基础,是在变电站与网络通信技术相结合的技术上,通过发挥计算机网络传输技术的优点,完成对智能变电站线路的相关数据的应用与测量工作,从而实现对变电站系统的运行控制。按照智能变电站的运行特点,其涵盖了数字化集成设计、模块化处理技术等在内的多种技术方法。比如,数字化集成设计是通过对变电站工作内容的分解,来转化为相应的处理模块;此后利用模块化处理技术保障对整个技术系统的有效控制,从而完成相应的变电操作、信息监督,做好电力运行保障[1]。
        1.2继电保护系统
        电力系统继电保护是保障电气设备安全、稳定运行,为电力系统提供可靠的供电性的有效技术手段之一。当电力系统出现异常情况时候,继电保护装置就能及时准确的发出故障信号并及时切断故障,从而阻止了故障规模的继续扩大,从而保障了电力系统的安全。电力系统继电保护装置一般来说是由一套或者几套相互独立的继电保护装置链接而成的,电力系统中的任何电力设备都必须在继电保护装置的保护之下进行稳定运行。对于大型电力网络来说,有效的电力系统继电保护装置应该满足安全性、可靠性、快速性、选择性和灵敏性的要求,从而保证电力系统有效的发挥自身的指标性能。
        1.3继电保护设备的重要性
        由于变电站的运行时间较长,因此不可避免会有各种障碍。当变电站产生故障时,继电保护设备会迅速做出反应,发出跳闸命令,并及时进行故障排除。这不仅是继电保护的主要任务,也是继电保护在变电站中的重要作用。变电站继电保护主要基于对变电站电流值、电压水平、温度、频率和其他相关数据信息的综合分析。如果超过常规值,继电保护设备会根据故障类型发出跳闸命令或警报信号,根据当前值,选择性跳闸是反向保护。当前值越高,跳闸速度越快。故障电流超过设定值且超过设定时间后,发出跳闸命令。继电保护设备的使用,确保了电力系统的稳定运行,并减少因变电站设备故障而造成的经济损失以及停电等问题[2]。


2继电保护装置关键技术
        2.1广域保护技术
        该保护技术主要针对中国电网的一个约束子集,通过对电网系统运行中的约束信息进行数据处理和性能评估,并且用户可以在电网指定处理区域内实时收集该子集的电网继电保护相关信息。通过有效地分析研究,您将更加能够迅速找出故障的主要原因,并根据具体故障原因及时采取适当的补救措施。同时,在我国智能电网中,继电保护主要包括两个主要方面,安全自动继电控制和智能继电保护。自动控制主要可以用于及时处理现有电网本身的一些错误,并可以提供用于解决这些错误的许多必要步骤,目的主要是为了确保我们现有的电网继电保护系统能够及时诊断,识别和解决协作复杂的电网错误,从而有效促进这些问题的有效解决,然后从而提高现有继电保护的实际适应性[3]。
        2.2单元件保护技术
        在智能电网的环境下,单元件保护技术作为主流的继电保护技术,主要是对直流线路、发电机、变压器进行保护,采用新的继电保护原理[3],通过改造传统的元件,使其适应智能电网的网络环境,满足供电要求。对交直流线路使用单元件继电保护技术,减少了对设备的故障测量,避免了选相不准确的风险,降低了对主保护行波的约束,在多种传感器的共同作用下,很好地解决由于变压器励磁通流识别不充分、匝间短路的问题,及时对故障数据进行分析和统计,精准校验智能电网的运行状况,实现了对保护装置的整定计算,能够对超大容量的机组进行全面保护,提高了设备的实用性,降低了继电保护装置技术的风险,实现了科学全面进行继电保护的目标。
        2.3智能设备的应用
        对于智能电网,它的自动智能性非常高,它不仅可以自动快速判断和实时分析各个设备的日常运行工作状态,它还可以是一台智能自动控制好的设备,并且该控制设备可以科学有效地自动创建系统结构中的每个功能元素。同时,它的技术应用领域范围也很广,可以全面形成覆盖整个地区智能化的电网管理系统,例如:并网电能的能量产生、传输、转换和综合使用。由于这些技术原因,电压电流传感器仍然是一个基本的电流表现控制方式,因此我们应用了很多智能交流电网。在各种智能电网设备上应当安装各种智能电网传感器时,可以及时自动收集电网数据分析信息,从而供电公司可以全面及时分析当前电网的整体运行状况,促进电网分析系统工作的稳定健康发展,可以及时提供准确的运行数据信息来及时修复错误,从而最大化的限度地有效提高电网继电保护控制系统的电网整体运行性能。
3继电保护装置运行方案
        3.1数据采集层
        数据采集层主要是将GOOSE配置、SV配置、端口及连接配置、回路压板状态等信息通过IEC61850采集模块来采集,将MMS报文、SV报文、GOOSE报文等信息通过报文采集和分析模块进行采集和检验,并通过与SCD文件进行对比,判断数据的一致性。
        3.2数据应用层
        数据应用层主要是对端口、链路、报文以及设备等状态信息进行数据分析,包括保护设备、二次回路状态监测以及二次回路模型库。通过数据分析得到二次回路中每个终端的运行状态,对ICE61850上级模块的报送信息进行处理,综合状态分析、越限判定、走势预测等因素,确定设备的状态,以此判断设备的维修情况[4]。
        3.3数据展示层
        数据展示层主要是提示用户进行人机交互操作,将设备的异常状态、链路的异常状态进行图图形化和告警展示。
结束语
        电力系统的整个运行过程都比较复杂,并且需要相关人员有较高的专业操作水平。在实际电力系统中,只有保证电力系统的每一个电力元件都具有稳定性,才能最大限度地保证装置设备不会出现故障和安全问题,在对继电保护装置分析、处理故障点的过程中,需要在规定的时间内完成,这是保证装置设备价值和优势的重要前提。
参考文献:
[1]徐正林.继电保护状态检修实际应用研究与优化[D].长春工业大学,2020.
[2]郭约华.110kV变电站电气一次系统及继电保护运维[J].通讯世界,2020,27(07):146-147.
[3]郭敏,乔欣.二次继电保护装置在智能变电站的应用设计[J].电子制作,2015(02):15.
[4]胡阳,电力系统继电保护可靠性分析[J],工程技术,2016(4):224-226.
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