智能变电站继电保护二次安全措施标准化设计研究

发表时间:2021/5/14   来源:《中国电业》2021年2月第4期   作者:韩海山
[导读] 智能变电站已经成为我国电网未来发展的主要方向,随着智能变电站的建设与发展,继电保护的二次安全措施备受重视
        韩海山
        国网青海省电力公司检修公司  青海省西宁市 810000
         
        摘要:智能变电站已经成为我国电网未来发展的主要方向,随着智能变电站的建设与发展,继电保护的二次安全措施备受重视。
        关键词:智能变电站;继电保护;二次安全措施;标准化设计
        引言
        随着变电站自动化程度快速提升,智能变电站技术的应用范围更为广泛。对于智能电网来说,在进行电压转换、电能分配、流向控制以及电压调整之时,智能变电站是不可或缺的设施。而且智能变电站也能够将电力流、信息流以及业务流予以整合,这样可使得智能电网的功能更为全面,能够为人民群众的工作、生活等提供更佳的服务。
        1变电站继电保护方式的比较
        1.1保护结构比较
        一般的变电站在进行继电保护之时,通常采用的就是电网环境组态模式。在此过程当中,智能变电站就是通过网络构建起的信息共享方式。简单来说,智能变电站在展开继电保护之时,要将保护功能模块予以充分的应用,进而构建起十分灵活的组态模式。如此一来,保护的实际形态和装置自身之间并没有太大的关联性,网络的性能是更为关键的。普通的变电站微机保护装置涵盖以下几个方面,即模拟量输入、A/D转换、逻辑处理、开关量以及人机对话。在展开合并单元之时,电网网站的全部模拟量信息均能够得到有效的共享,保护以及控制装置所要的电力和数据均是从合并单元而来。在此种条件下,智能终端可以对整间隔开关以及断路设备展开行之有效的控制,同时获取相关的信息数据。保护装置、合并单元还有智能终端可通过“直采直跳”的形式进行连接,保护装置之间的联闭锁信息、失灵启动等信息采用面向通用对象的变电站事件网络传输方式。
        1.2二次回路
        在对危机进行保护之时,所使用的是二次电缆对接相关的一、二次设备,继而建立起具有一定复杂性的二次回路。保护屏柜之间的联系也是通过端子排二次电缆达成的。对于智能变电站来说,光纤、网络等形式可以使得二次电缆得到进一步的完善。在此过程当中,过程层网络可以使得二次回路的相关功能得到充分展现。从这个层面来说,相较于普通变电站设计而言,智能变电站的继电保护二次回路设计呈现出本质性的转变。对于智能变电站来说,相关层次实现条件所采用的方式为光纤或是网络,通信的方式为数字信号。二次回路中那种点对点连接的方式已经替换成了光缆,这就是说,传统“端子”所需要的环境已全部消失。
        2变电站继电保护二次安全措施的标准化设计
        2.1安全措施模块
        现阶段,有关智能变电站继电保护事故通报中,由于故障点的漏拆和误拆导致的运行开关误掉闸的现象时有发生,因此,我们在装置中增加了各种安全措施票模版,使用导入、导出等功能,帮助实施人员完成检修工作。参考《智能变电站继电保护和安全自动装置现场检修安全措施指导意见》,并根据智能变电站继电保护二次安全隔离措施的类型,以及当前变电站内一次设备运行情况,制定出标准的安全措施票模版。
        2.2权限管理模块
        权限管理模块,通常是系统根据预先设定好的安全策略,对用户访问的权限进行有效控制,由于该系统提供从保护、合并单元以及智能终端提取数据等功能,因此,存在用户误操作以及非法入侵的风险可能性。此时,系统借助权限管理模块进行访问控制,能够很好地起到预期防护的效果。权限管理模块的主要功能包含用户管理以及用户权限管理等功能。
        2.361850通讯模块
        IEC61850是基于网络通讯平台的变电站唯一的国际标准,它将不仅应用在变电站内,而且将运用于变电站与调度中心之间以及各级调度中心之间。国内各大电力公司、研究机构都在积极调整产品研发方向,力图和新的国际标准接轨,以适应未来的发展方向。智能变电站继电保护二次安全隔离措施的通讯模块的主要功能是实现61850客户端代码。随着我国特高压电网的建设和电力体制改革的不断深化,智能电网为我国电网发展的一个新方向。而IEC61850标准,是建设智能电网的基础。IEC61850标准是基于通过网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准,该标准规范了变电站自动化系统通信网络和系统,以此来实现变电站自动化系统中来自不同厂家设备的互操作和无缝连接。

IEC61850标准允许不同厂商生产的智能电子设备IED之间进行信息的交换,并且利用信息实现设备本身的特定功能。
        2.4数据库模块
        数据库模块的主要功能是完成与数据库的数据交互。需要存储的数据主要包含SCD文件、SCD文件解析结果、安全措施票模版、安全措施票信息,用户信息、实时交互信息等。目前,嵌入式数据库使用最多的包含SQLite和CoreData数据库,由于SQLite结构简单、占用较少的资源,能够和多种程序语言相结合,SQLite的独立性表现在,它使用标准C语言编程,需要较少的系统或外部库的支撑,因此很容易移植进嵌入式设备,应用型更广泛。
        3智能变电站继电保护二次安全措施
        3.1“投检修态”压板
        “投检修态”压板要确保装置之中的报文为“test”,这样就可使得另外一些设备获得本装置检修的相关信息,此时,这些设备和他之间只有信息的互换,相互间的操作则会停止。当然,检修的设备是能够进行相互操作的。对于智能变电站二次安全措施来说,“投检修态”压板是十分关键的。从功能的角度来说,其是二次安全检修的相关措施的基础所在。在当前时期,很多的厂家展开装置板面生产之时,对信号提示的关注度是严重不足的,其只能将压板状态予以最为简单的呈现,而这就使得相关人员所要面对的困难相对较大。一旦“投检修态”压板存在着问题,如接触不良、引线松动等,这就会直接导致压板的工作位置出现很大的偏差,如果十分严重的话,还会致使工作根本就无法进行。若想使得这种情况得到切实的改观,厂家一定要对此予以足够的关注,要对设计和生产予以进一步细化,在保护板面上要设计出醒目的标识,这样就可使得相关人员对其工作的具体状态有切实的了解。
        3.2软压板投退
        软压板投退所涉及的内容有很多,比方说出口GOOSE、失灵启动GOOSE以及间隔软压板投退。在设备运行、检修的过程中,软压板投退能够提供逻辑断开点。然而从实际的状况来看,不少的厂家对于生产环境命名以及功能定义并不是十分关注,标准并未真正统一起来。边说,220kv母线的保护,PCS-915所采用的为间隔投退软压板,而BP-2C-D为GOOSE接收软压板。装置不一样,软压板的类型自然也就不同,这样虽可使得功能方面的需求得到满足,然而因为统一性不够,导致管理需要面对的压力相对较大。因此说,负责继电保护的相关人员一定要对不同软压板的名称,还有各自不同的功能有清晰的了解,如此方能使得安全措施得到有效的落实,另外来说,相关人员也要通过有效的途径来提升个人的专业能力,确保能够胜任自身的工作。当然,最佳的做法还是要对智能变电站继电保护的具体规范予以进一步细化,将设备名称、功能等统一起来,这样才能使得管理的规范程度得到切实的提升。
        3.3拔除光纤
        在停电检修设备之时,通常会使用“跳闸脉冲”的方法来检测回路。对于智能变电站而言。因为其自身的运行有着一定的特殊性,一旦没有拔除光纤,硬件间隔的有效性就会显著降低,如此一来,设备运行的实际风险就会增加,并会产生一些意想不到的问题。所以说,除非现场的各种情况是合适的,不然最好不要采用此种方式来展开检测工作。新建的变电站一定要对调试的相关工作予以重视,对跳闸逻辑展开详细检测。另外来说,要采取定期检修的方式来展开保护校验工作。
        结束语
        国家电网智能化、信息化的改造给社会发展带来了巨大的经济效益,为人们的日常生活也提供了更多的便利。实现过程层虚拟二次回路的图形直观监视和分级实时监测,对电网的安全运行提供有效帮助。
        参考文献
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