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摘要:电力供应是社会发展的重要动力,同时稳定的电力系统运行,可以给人们的生活和行业的生产提供保障,这也是当代电力企业必须要完成的任务。随着社会对电力资源需求量的增加,传统的变电站已经无法满足当前的社会发展需求,智能型变电站已经成为了当前电力系统中的重要组成部分。在智能变电站的运行过程中,继电保护系统发挥出了非常重要的保护作用,通过继电保护系统的可靠运行,可以为变电站提供安全防护功能,如果继电保护系统出现问题,就会极大地增加系统运行隐患,所以,继电保护系统的可靠性研究意义重大。
关键词:智能变电站;继电保护;可靠性;措施
引言
在电力发展过程中,为了有效适应社会发展每个阶段对于电力的不同需求,电力系统需要通过不断引入新的技术来对自身进行优化升级,例如当前被广泛推广建设的智能变电站。但是智能变电站对于继电保护仍然具有比较高的要求,因为继电保护系统作为智能变电站整体架构中重要的组成部分,其可靠性的高低将在很大程度上决定智能变电站运行的稳定以及安全。
1 智能变电站继电保护概述
智能变电站是新时代的产物,在智能变电站中蕴含了多种高新技术,具有自动管理的功能,其中涵盖了光电信息技术、微电子集成技术以及网络通信技术等,从本质上来看,智能变电站属于一种多功能设备,具有自动化属性,而且在各种先进技术的作用下,智能变电站还具有节能的功能。智能变电站与传统的变电站存在很大的区别,从结构上来看,智能变电站采用了三层量网络方式,对原有的变电站结构进行了优化革新,在信息技术和通信技术的作用下,可以做到自动化的信息采集和操作指令的下达,而且在发生系统风险的时候,智能变电站还能实现自动化的保护,自行的隔绝风险,减少系统风险带来的损失,从而实现安全稳定的电力供应。智能变电站具有平台网络化和信息共享化的特点,在信息技术的作用下,实现系统信息的共享,以便于系统运行得更加协调,除此之外,智能变电站还具有节能环保的特点,智能化的运行方式更加的高效合理,对能源的需求量更低,大幅度的降低变电站运行成本,是电力工程领域可持续发展的重要体现形式。
2 继电保护系统可靠性的意义
由于智能变电站主要是通过网络信息技术来实现所控电力系统的安全稳定运行,整个智能变电站系统中通常会存在非常多智能电子设备。在这种情况下,智能变电站在实际运行中,无论是设备的运行环境还是相关电力系统数据信息的非正常变化皆会对变电站电力系统的稳定运行产生不良影响[2]。而继电保护系统便可以在因设备运行环境或者数据信息改变而产生系统故障时,可以快速分析判断出故障地点,然后快速截断故障线路以及启用备用线路,从而有效保障整个电力系统的可靠运行。例如四川省内江市铁佛220 k V智能变电站在进行模块式建设过程中,同步接入了继电保护系统,使铁佛220 k V智能变电站具备可远程操作的功能,而且有效减少建设以及后期维护的成本,同时继电保护系统所具备的良好作用,极大地提高了铁佛220 k V智能变电站供电能力以及有效保障了其运行的安全性和稳定性。由此可知,智能变电站中继电保护系统的可靠性对于智能变电站本身乃至整个电力系统的正常运行有非常重要的意义。
3 提升继电保护系统可靠性的措施
3.1 提高变压器保护的可靠性
在对电力系统的电压进行有效控制时,相关的变压器系统发挥着关键的作用,因此通过一定的措施来提高变压器保护的可靠性是非常重要的。在对变压器进行优化时,当前最常用的有二次谐波制动原理、人工神经网络原理以及比率制动原理等。以人工神经网络原理为例,该原理不仅可以有效提升电力设备运行的精确度,而且还可以通过对电力设备运行状态的实时记录以及显示来对相关功能进行实时的有效控制。
3.2 智能终端故障处理
智能终端是智能变电站中的重要构成,智能终端故障会对智能变电站的运行产生直接影响,如果此位置发生故障,变电站的跳合闸会出现失灵问题,在出现系统异常的使用无法及时地做出正确的跳合闸动作,极大地增加了智能变电站的运行隐患。为了消除智能终端故障产生的消极影响,在发生故障问题的时候,需要以系统运行安全性为导向,保证跳合闸不会受到影响,可以采取将智能终端出口板退出的方式,减少智能终端故障产生的消极影响,在保证跳合闸正常运行的基础上,工作人员再对智能终端故障进行分析处理,查明故障成因,找出故障位置,采用相应的措施对故障进行处理,恢复智能终端的功能性作用,保证智能变电站的稳定运行。
3.3 增强过程层继电保护可靠性
继电保护系统中相关的过程层继电保护主要是指对系统变压器设备以及母线进行最大限度保护,从而有效确保电网系统的正常运行。在过程层继电保护系统的支持下,可以保证电网对于可能出现的电力波动做到快速响应,在最短的时间内将非正常波动规律的电力波动恢复到正常稳定的可控范围内。而且由于在对系统变压器设备和母线进行保护时,需要保证相关硬件和对应开关控制的相对独立,在对过程层继电保护可靠性进行有效增强的过程中,通常会采用多段线路保护方式。该方式下的增强过程,可以保证实时记录的数据的准确性,由此便可以增强过程层继电保护的可靠性。
3.4 辅助决策工功能
在电力系统运行的过程中,经常会出现各种故障,极大地增加系统风险,同时,继电保护也会因此而产生保护误动的情况,对系统运行非常不利,错误的继电保护会造成设备损毁甚至引发电力事故。在之前的系统运行环节,针对各种系统故障,通常需要采用人工分析的方式,对故障成因和故障发生位置进行确定,这种故障分析方式会受到人为因素的直接影响,人员的水平和工作经验,会对故障处理效率产生制约,而且这种故障确定方式会消耗大量的时间,故障处理效率不高。继电保护系统的应用,可以消除传统故障处理模式中存在的各种弊端,在系统运行过程中,继电保护系统可以对系统运行信息进行收集,对这些信息进行模糊分析,不仅可以在故障发生的时候第一时间做出预警,确定故障位置,而且在继电保护系统的作用下,实现对故障的有效预测,实现故障的事前控制,及时地做出应对,充分发挥出继电保护系统的重要作用。
3. 5 提高交换机冗余度
在特定位置的交换机对于继电保护系统起到决定性的作用,是整个系统的核心环节,一旦发生失效则会产生巨大的影响。交换机一般来说具有查询错误、物理编码等作用,对于整个系统的可靠性影响非常大,一旦交换机发生故障,就会使整个系统瘫痪。为了预防这种现象的发生,所有的交换机都必须用双重化的配置,发生故障有一定的解决方案,一个交换机发生故障立刻由另一个顶上,这样整个环节不至于中断,系统安全性大幅度提升。
结束语
综上所述,智能变电站的出现,充分地证明了我国电力工程领域的发展,实现了电力工程的智能化建设。但是由于智能技术与电力工程的融合时间尚短,在技术的应用方面还存在许多的不成熟问题,智能变电站继电保护及自动化系统受到了各界的广泛关注,关系到了电力系统运行质量。我国电力行业要加强技术研发工作,促进智能技术与电力系统之间的融合,充分地发挥出智能变电站继电保护及其自动化的重要作用,为我国电力事业的发展做出积极的贡献。
参考文献
[1] 吴涛.变电站继电保护二次回路的设计、实施及相关问题研究[D].长春:长春工业大学,2019.
[2] 任泓源,任书孝,任禹铭,等.智能变电站继电保护的优化改进研究[J].南方农机,2019(16):195.