智能变电站继电保护技术优化措施

发表时间:2021/7/20   来源:《当代电力文化》2021年3月第9期   作者:梅雪微 朱虹宇
[导读] 随着科学技术的高速发展,在如今的变电站改造升级过程中,自动化技术的应用也愈发广泛,越来越多智能变电站得以成功建设。
        梅雪微    朱虹宇
        重庆电力公司检修分公司   重庆  400000
        【摘要】随着科学技术的高速发展,在如今的变电站改造升级过程中,自动化技术的应用也愈发广泛,越来越多智能变电站得以成功建设。而纵观智能变电站的实际运行情况,会发现由于运行模式较为复杂,所以常会因为不良因素的影响而导致智能变电站的运行安全性及稳定性不足。因此,作为从业人员需要高度重视智能变电站的继电保护技术优化,解决目前继电保护技术中存在的缺陷,为智能变电站的稳定运行提供保障。
【关键词】智能变电站;继电保护;技术优化

        前言
        随着智能变电站的改造建设完成,继电保护技术在保护变电站稳定运行方面发挥着重要作用,但在该项技术的应用过程中依旧存在一定缺陷,唯有实施科学合理地优化,才能充分继电保护技术效能,保障智能变电站的长远发展。基于此,本文将首先针对智能变电站继电保护技术进行简析,并对具体可行的技术优化措施进行分析,希望能为从业者提供一定参考。
        一、智能变电站继电保护技术类型
        1.线路继电保护
        在智能变电站的继电保护系统中,线路继电保护发挥着关键作用。通过线路继电保护,可实现对智能变电站实时运行状态的不间断监控,把握变电站运行实情,如果智能变电站发生故障,那么线路继电保护将会及时采取相应措施,防范变电站故障。在条件许可的情况下,可在变电站线路上安装专用测量控制装置,该装置的作用体现在能够实现对智能变电站运行状态实时监测,同时将监测结果上传至网络系统中,由继电保护根据装置监测到的结果去出发继电保护动作指令,实现自动化继电保护。
        2.变压器继电保护
        在智能变电站中变压器继电保护主要负责过程保护工作。大部分变压器继电保护装置内部,主要实行集中安装模式进行后备部分的安装,能够有效发挥变压器继电保护在变电站内的保护作用。而变压器继电保护的正常运转,非电量防护为主要模块,应当与电缆和继电保护装置进行连接。如果变压器在运转时受到不良因素影响,非电量防护模块便会自动跳闸,跳闸指令的传出,便能明显缓解智能变电站在不良情况下承受的压力,大大提高了变压器的运行稳定性。
        3.母联继电保护
        该继电保护与上述提到的线路继电保护比较类似,区别在于母联继电保护会受到母线分段性能的影响。母联断路器在一般情况下为合闸状态,保证母线并列运行,一旦某一段母线出现故障,为了避免故障不会影响另一条母线,那么继电保护便会及时跳开母联断路器,第一时间切除故障母线上的所有元器件[1]。
        二、智能变电站继电保护技术优化措施
        1.安全性优化
        目前智能变电站中应用的继电保护装置基本为IEC6180标准,但由于该技术标准是统一发布的,因此基本上算得上是完全暴露在网络环境中。鉴于此,继电保护系统在投入运行时,极易遭到网络攻击,系统信息安全性难以保障[2]。因此,为了确保继电保护系统的安全运行,则要重点分析该系统的安全性,因为在IEC61850的技术标准体系中未对安全性进行明确规定,因此在安全性优化时需要引入过往管理经验,在安全防护层面实施合理有效的优化措施。
        2.可靠性优化
        随着科学技术的快速发展,如今智能变电站中的继电保护早已全面数字化,而且继电保护结构中电子设备数量众多,显著提升了变电站的运行稳定性,有效保证了智能变电站的稳定运行,为社会生产生活的电力需求提供可靠保障[3]。

当然,在对继电保护结构中的电子设备进行选择时,必须综合考虑运行实情予以优化,确保能得到设计方案中的预期效果,将外界因素的负面影响降低至最小化,避免出现信息不同步、电磁难兼容等情况,保证继电保护系统的运行稳定。
        3.实时性优化
        纵观智能变电站继电保护技术表现,会发现其中最显著特点在于该技术及系统具有实时性。然而在对继电保护结构进行设计时,往往会因为受到合并器链路传播延时、交换机交换延时等方面因素的影响,导致智能变电站数字化互感器传输效果弱化,传输误差表现远远超过了最大允许范围。综合工作经验和总结继电保护运行实情来看,之所以导致数字化互感器采样数值传输起伏,原因众多,但影响最明显的为合并器排队及交换机转发,所以必须作出针对性的优化。在合并器对采集器传输数据完后,会经过排队处理,并且接受采集器的通信阶段同样需要时间等待,加之会受到继电保护系统中交换机性能的影响,在运行过程中也会发生一定延时,所以都需要针对这些方面进行优化。
        4.同步性优化
        智能变电站的继电保护运行过程中,数据同步问题较为常见。数据同步指的是合并单元在输出数据信息采样信号的过程中,需要同时将时间信息传输,通过同步传输能够保证电气量相位和幅值之间的误差得到明显缩减,所以保持数据同步性的意义重大[4]。因此,在对继电保护技术进行优化的过程中,需要重点针对数据同步性进行优化,保证在既定时间点可获得对应的数据信息,防止因为同步信号遗失而出现数据方面的误差。在对数据同步性进行优化时,要综合考虑过流、过压保护情况,尽管用到的保护原理并不复杂,但是保护动作对输入信号幅值正确性的要求较高,相较而言对同步信号的要求偏低,如此一来就算保护动作发生时同步信号遗失,依旧不会对保护动作造成太大影响。
        5.就近安装继电保护设备
        将继电保护设备安装在智能变电站时,需要坚持“就近”原则,意味着应当将继电保护设备安装在保护设备的周围,如此安装方式能够有效保障即便智能变电站发生了事故,继电保护设备均能第一时间发生动作,要比以往的安装方式实现更快的事故反应时间,从而降低了事故对智能变电站的影响[5]。现阶段,在大部分智能变电站中都会用到一体化微机线路模式,继电保护与变电器保护措施会同步运转,根据智能变电站设备运行实情,合理配置微机线路,这一设计形式可显著提升智能变电站的运行稳定性,对智能变电站的设备、人员的安全实现有效防护。此外,将新型保护设备安装在智能变电站时,可采取电缆采集数据形式,实现对继电保护装置的数字化改造,能明显速断反应时间,通过对设备科学划分,提升智能变电站设备运行的安全性。
        6.规范设备接口
        目前国内智能变电站所用到的电气设备大部分为进口产品,因为进口电气设备产品的技术应用更加先进。然而,这类电气设备的研发制造基本按照本国变电站实情,与我国变电站情况有一定出入,所以在选择电气设备时,一定要重视设备方面的优化,重点简化智能变电站的设备数量,缩减端口。通过减少智能变电站设备与端口的数量,既能提升变电站设备操作质量,也能提高变电站智能化水平,实现变电站内部设备的有效优化。
        结束语
        综上所述,智能变电站已成为我国电力建设的发展趋势,鉴于智能变电站对电力自动化技术的广泛应用,所以对其中的继电保护技术及装置的要求也在不断提高。为了改善目前智能变电站中继电保护技术存在的一定缺陷,应当从安全性、可靠性、实时性及同步性方面予以优化,并且采取规范设备接口、就近安装继电保护设备等优化措施,保证继电保护技术能够为智能变电站的稳定运行和发展增添助力,共同推动我国电网朝着智能化方向稳健发展。

参考文献:
[1]梁晔.电力系统中智能变电站继电保护技术分析[J].科技风,2019(30):163.
[2]任泓源,任书孝,任禹铭,王硕.智能变电站继电保护的优化改进研究[J].南方农机,2019,50(16):195.
[3]魏挺.关于智能变电站的继电保护问题思考[J].科技创新与应用,2017(28):178-179.
[4]向洁.智能变电站继电保护优化措施分析[J].数字通信世界,2018(11):78-79.
[5]李征,马千里.智能变电站继电保护技术优化措施探讨[J].科技创新与品牌,2017(12):74-75.
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