智能变电站继电保护的优化改进探讨

发表时间:2021/6/9   来源:《科学与技术》2021年第29卷第5期   作者:刘鑫
[导读] 电力行业是我国的经济支柱型行业。现阶段我国的变电站供
        刘鑫
        上海思弘瑞电力控制技术有限公司南京分公司 210000

        摘要:电力行业是我国的经济支柱型行业。现阶段我国的变电站供电技术以及逐步从人工化转变为智能变电输送,在电能调式保护中,也从过往的人工操作机械转变为非人工智能变电传输。尽管我国的变电站供电技术以及较为成熟,但仍然存在多种因素制约着供电技术的发展。本文将从智能变电站中继电保护的优化和改进方案入手,提出几项合理化建议,以为我国的电力事业做出一定贡献。
        关键词:智能变电站;继电保护;优化改进
        智能变电站作为一种创新型智能化供电基站,在很大程度上提高了输配电效率。在智能变电站中,由于整个系统采用全自动化配电,当系统出现故障时,无法及时将其排出,而此时继电保护装置则可以发挥其作用,可以自动识别故障位置并自行将故障解除。智能变电站作为当前电力领域中的一项重要革新,从传统人工操作模式到智能变电输送模式,实现了质的飞跃,其利用先进技术收集分析处理电力数据,进而更好的完成电流调配输送任务。智能变电站极大的推动了我国电力行业的发展,而对于其中的继电保护也提出了更高的要求。因此,要重视智能变电站的继电保护调试与应用。
1 智能变电站的特点与前景
1.1电子式互感器
        电子式互感器是智能变电站当中的重要部分,能够较大的提升继电保护的灵活性、可操作性。电子式电流互感器通常具有更高的带宽,适用于谐波含量较大电流的基波及谐波测量。为了准确测量功率,还可以采用电压、电流组合式电子式互感器,因为组合式电子式互感器可以更好的控制电压电流信号的相位差,提高功率测量的准确度。与传统单一的电流或电压互感器相比,电子式互感器的优势更为明显,具有更广的测量范围、更宽的频带,同时没有饱和现象[1]。
1.2整齐划一通讯准则
    智能变电站以其涵盖范围广、数据传输速率高、设备智能化强的特点被广泛应用。相比于传统标准,现行通讯准则具有很大的优势,其在智能变电站数字化系统以及智能化系统中,能够有效的识别并获取通信规则中所规定的数据内容。在统一的通讯准则下,不同设备之间能够达到更好的无缝衔接,使智能变电站的自动化程度进一步提高。
1.3GOOSE技术
    在智能变电站当中,GOOSE技术在其中的应用范围也较为广泛,GOOSE技术配备了IEC61850通信机制,可以将智能变电站中的数据变化和信息指令通过此技术的支持下达到传输的高质量和高效率性。在具体运行当中,利用GOOSE技术,能够高效率的传输各种信息,例如温度、压力、电流幅值等模拟量信息,以及开关量、逻辑量等相关信息。因此,GOOSE技术在智能变电站中的应用,是一个比较明显的优势[2]。
1.4智能变电站的发展前景
        我国的“十四五”计划中也提到了关于智能电网的发展规划,在2020年,我国已成功建成规格110-750千伏的智能变电站上万座。另外,我国政府在智能变电站的投资在十四五期间达到160000亿元,所以不论从社会需求还是国家的重视度都可以看出智能变电站的发展前景是非常可观的。虽然智能变电站的发展前景是非常可观的,但是在发展的过程也避免不了问题和挑战。首先,智能变电站的发展前提是网络技术的支持,我们必须要有成熟的网络技术支持。第二,对与智能变电站,我们也需要特殊的材料,那么这方面的研究也是智能变电站发展的基础。总的来说,智能变电站的是机遇与挑战并存的,但是在社会发展迅猛的今天,我认为智能变电站的发展已成为必然趋势,所以发展的大方向还是好的。图1为我国首座220千伏智能变电站。

        
        
图1  我国首座220千伏智能变电站
        
2 智能变电站的继电保护调试与应用
2.1继电保护装置元件调试
    对继电保护装置中的各元件的性能和破损度的调试,主要目的是为了保证继电保护中设备的调试是否已经就绪,从而确保设备外观完好无损。随后将调试设备中的插件全部拆除,切断直流电源,检测绝缘性能,然后系统检查交流电压、直流回路。检查零漂、开关量,模拟多种情况,确保开关量处于正常位置。观察采样值需要确保二者之间的有效误差低于6%即为合格[3]。
2.2系统通道调试
        系统通道调试主要是检查继电保护中的通道相应状态,同时需要做好通道调试前的相关准备。通道调试前,应保证光纤通道处于良好状态,检查保护装置纵连通道,确保正常运行,检查异常灯状态,进而判断通道是否调试完毕。而对光纤头的局部清理以及检查光纤连接是否存在异常情况也属于调试通道前需要完成的基本任务。除了光纤通道调试之外,也要做好复用通道调试工作,在继电保护装置通道调试当中,需要关注通道的实际状态,以及通道是否发出告警信息。图2为传统变电站与智能变电站的比较。
        
        图2  传统变电站与智能变电站的比较
2.3GOOSE调试
    GOOSE调试也是智能变电站继电保护调试当中的一项重要内容,也是在装置元件调试及通道调试之外仍需要关注和重视的项目。GOOSE配备多个发送压板,能够为现场调试提供便利。最大能够支持的发送压板数量为8个,在配置检验中可以根据这一标准加以确认[4]。GOOSE技术的接受性能十分优良,在应用过程中,需要根据实际情况调试接收性能,进而确保继电保护效果良好。
2.4智能变电站继电保护应用
        将GOOSE连线功能应用于智能变电站的传输系统中,可以有效的减少故障发生的几率,同时也能保障变电设备在配送电过程中不受外界因素的干扰,而继电保护装置正是基于此技术基础之上对变电站的全部数据进行密切监控,一旦发现异常,立刻排除故障或通知运维人员及时进行处理,从而确保变电站利用内外部信号,更为有效、完整的接收数字信息。添加内外部信号的过程中,对于日志窗口要时时关注,对信息输入输出记录加以掌握。借助互联网技术实现共享,合理调整与优化智能变电站设备,确保继电保护的高效应用。
        
        结语:在我国电力领域,创新是一个行业永恒不变的主题,只有不断创新与进步才能紧跟时代的潮流。而在智能变电领域,为了保证变电站安全且平稳的输出,继电保护装置的应用与普及能在一定程度上确保将故障及时有效的排除,而继电保护装置作为智能化变电站中保障电力输出最为关键的一环,将决定变电站的输电效率和传输安全能否得到安全保证。智能变电站极大的推动了我国电力行业的发展,而对于其中的继电保护也提出了更高的要求。因此,要重视智能变电站的继电保护调试与应用。在智能变电站的管理当中,要注重加强继电保护的调试,确保各个部分都能够正常运行,避免发生各种故障问题。继电保护装置在智能变电站中的合理化应用,也变相的决定着该智能变电站能否实现真正的智能化,同时智能变电站也为我国的电力工程发展起到了极大的促进作用。
参考文献:
[1]李媛媛.智能变电站继电保护系统可靠性探究[J].低碳世界,2021,11(03):88-89.
[2]杨晓昕.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].科技创新与应用,2021(11):85-87.
[3]魏杰,刘志涛,刘玉秀.智能化变电站继电保护调试研究及应用[J].信息系统工程,2019(08):22.
[4]李麟.智能化变电站继电保护调试及应用分析[J].通讯世界,2018(03):159-160.
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