智能变电站继电保护系统可靠性分析孙珺

智能变电站继电保护系统可靠性分析孙珺

孙珺

(国网常州供电公司213000)

摘要:随着人们生活水平的不断提升,对于电力资源的需求量也在逐渐提升,这样就需要将可靠的电力资源为人们的用电需求提供出来。尽管智能电网的出现,大大地弥补了传统电网中的不足支撑处,但是,一些新的设备和技术的出现,也为当前的继电保护工作带来了新的挑战。

关键词:智能变电站;继电保护系统;可靠性

一、智能变电站继电保护的特点

1.1信息采集数字化

智能变电站与传统变电站的主要区别,在于电压和电流信息的采集实现了数字化,利用光学互感器对电力系统的运行状况进行在线监测,并且实现信息数据的采集。针对智能变电站一次设备的运行信息进行采集和汇总,并且在一次设备和二次设备之间形成较大的电气隔离,有利于实现大范围的信息采集,提高信息的真实性和准确性。

1.2信息应用集成化

与传统的变电站相比,智能变电站使用统一的标准,因此可以消除以往由于继电保护系统与建模之间存在的差异而导致信息采集结果不准确的问题,利用继电保护装置可以实现信息的集成化处理,使得不同子系统之间的信息都存在密切的联系,从而有效的促进信息资源的传递与共享。

1.3信息传递网络化

在智能变电站系统中,运用继电保护装置可以实现信息的快速传递,从而建立一个完整的通信网络系统,便可以解决传统变电站信息网络重复使用同一个接口的弊端,减少变电站中使用的二次回路数量,也可以显著的增强系统的稳定性与可靠性。另外,通过网络技术的应用可以将分散的数据和资源进行整合,通过网络同步传输到相应的装置结构中,提高数据信息的使用率。

二、智能变电站继电保护系统可靠性的分析

2.1智能变电站

在智能电网的建设过程,智能变电站属于主要构成部分,在对其信息进行处理时,数据搜集和传递等环节均具有数字化与智能化特征。另外,智能变电站运行过程,硬件与软件均实现了智能化发展。和原有变电站对比,智能变电站的实现,能够有效避免设计等问题的出现,从而降低人力资源和物力资源、财力资源等投入。由此可见,智能变电站满足电网建设的实际需求,是当前电网实现智能化发展的重要方向。

2.2提高可靠性的作用

对于智能变电站来讲,其主要是利用网络技术等手段,以实现电力系统有效保护与控制,通常涉及不同类型智能设备,确保其运行具有稳定性和安全性、可靠性显得极其重要。智能变电站继电保护系统(如图1所示)运行过程,可能会对其造成影响的因素较多,如信息质量或运行环境等,从而对继电保护系统造成不利影响。对此,为了保证智能变电站的稳定运行,需要通过科学技术的合理应用,以便于进行智能系统自我检测,同时将其数据报告送至工作人员,确保该系统具有可靠性特点。

三、智能变电站继电保护系统结构、元件分析

3.1智能变电站继电保护系统的结构分析

智能变电站继电保护系统的结构分为以下几种:①直采直跳的结构,这种结构方式只存在于部分的支路上。②网采直跳。③直采网跳,继电保护设备直接采样。④网采网跳,继电保护系统的采样、跳闸都是通过SV、GOOSE单独或者是共网络实现的。

智能变电站继电保护系统的主要结构还有过程层网络,继电保护系统能够通过过程层网络采集信息、控制断路器,而GOOSE报文以及采样值SV报文能够很好确保继电保护系统的实时运作。

3.2智能变电站继电保护系统的元件分析

首先是交换机,交换机是智能以太网络上的重要节点,交换机在数据链路层上能够发挥交换数据帧的作用。现在时代的进步,导致信息流的传递速度变得飞快,为了使得智能电网在运行的时候可以更加的稳定、安全,对交换机的环路进行了逻辑通断端口的设置,进一步保证了智能电网稳定运行。

合并单元也是智能变电站继电保护系统中非常重要的元件,合并单元能够对过程层进行采样运输,通过接收时间标记的电子式互感器传输额采样信息,然后将这些采集到的数据传输到继电保护设备之中。合并单元的优势是实现了数据的共享,与此同时,因为合并单元不需要像传统继电保护装置一样进行非常复杂的接线工作,因此极大地节省了成本。智能终端则实现了断路器的实时监控,可以控制断路器的开断,还可以反馈断路器的运行状况。

四、提高可靠性的手段

4.1变压器的保护配置方法

在电力系统中,由于通过配电线路的电压额度是有限定的,无论电压过高或者是过低,都会对配产生严重的影响。然而,在变电站中,能够有效调节的控制电压的重要装置就是变压器系统,这也是变电站进行配电保护的重要装置。因此,在利用变压器装置进行配电保护时,可以采用分布式的配置办法来促使变压器能够有效的实现差动功能继电保护。同时,对于变压器装置的后备保护,则需要采用集中式的配置手段。

4.2保护电压限定延时时产生的过流电

当电力系统中的智能变电站处于正常的运行模式时,由于电流等外部因素的影响,极容易出现外部断路的情况,从而引发过负荷电流现象出现。在此种情况下产生的过负荷电流,虽然其电流量同正常情况下的电流量无较大的差别,但是却很容易在变电站系统出现外部故障的时候,发生跳闸现象,从而对智能变电站的继电保护可靠性产生较大的影响。因此,采用电压限定延时的方式,可以准确的测量出变电站中各线路通过的电流量,从而在发生过负荷电流现象时,及时的向相关系统发出警报和执行保护的命令,提升其继电保护的可靠程度。

4.3线路保护配置

在电力系统中,大部分的线路保护配置都是利用纵联差动的保护方式来对电力系统进行有效保护的。其主要的装置手段为集中式和后备式两种保护手法,采用这两种方法,可以及时的处理该配置的各项问题,保证其各项功能都能够正常运行。之所以要加强该配置的保护,主要是因为它不仅可以有效的控制和保护电力系统中各级电压之间间隔的单元,还具有测量、控制、保护和通信监视等多方面的功能。

五、结语

总之,智能变电站继电保护系统的可靠性,对电力系统安全稳定运行具备重要作用,通过有效的方法分析其可靠性,采取科学合理的系统配置手段,加强薄弱环节,有效保护系统重点部位,以保证继电保护系统安全可靠,促进智能电网建设工作顺利进行。

参考文献:

[1]王同文,谢民,孙月琴,沈鹏.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].电力系统保护与控制,2015,06:58-66.

[2]阎忠富.关于智能变电站继电保护的可靠性探索[J].科技视界,2015,16:250.

[3]刘忠民,牟小雪,黄凤英.浅析提高智能变电站继电保护可靠性的措施[J].电子测试,2016(01).

作者简介:

孙珺(1984.11.4),女,江苏常州,汉,硕士,职称:中级,职务:变电二次运检师,研究方向:继电保护及自动化。

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