電力系統(tǒng)中智能變電站的繼電保護技術(shù)

電力系統(tǒng)中智能變電站的繼電保護技術(shù)摘要：近些年來，我國經(jīng)濟的加速發(fā)展推動了電力事業(yè)的迅猛發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模變得越來越大。作為電網(wǎng)中重要的組成部分之一，變電站必須安全，可靠、穩(wěn)定，因為這直接影響到電網(wǎng)是否能正常運行。隨著計算機通信和人工智能等技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，自動化已成為變電站繼電保護的發(fā)展方向，在變電站智能化發(fā)展中起著越來越重要的作用。基于這一點本文就智能變電站繼電保護自動化系統(tǒng)技術(shù)展開探討。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；智能變電站；繼電保護技術(shù)引言在科技不斷進步的基礎(chǔ)上，智能變電站技術(shù)也在發(fā)展的過程中不斷完善，逐漸成為智能電網(wǎng)建設(shè)的重點內(nèi)容，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。智能變電站技術(shù)的應用會對繼電保護產(chǎn)生一定的影響，繼電保護的裝置將面臨全面革新，數(shù)據(jù)信息的交流形式也發(fā)生轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)處理和儲存的可靠性能也有了很大的提升。1智能變電站的體系結(jié)構(gòu)智能變電站系統(tǒng)主要三層兩網(wǎng)構(gòu)成，三層指的是站控層、間隔層和過程層，兩網(wǎng)是指站控層網(wǎng)絡和過程層網(wǎng)絡。對于繼電保護來說，站控層的作用是傳輸、修改和錄播文件等，過程層網(wǎng)絡的作用是對采樣值、開關(guān)狀態(tài)和跳閘等信號的傳輸，針對過程層而言時效性和可靠性是考驗過程層網(wǎng)絡的重點內(nèi)容，也是智能變電站繼電保護的重要性能。2智能變電站繼電保護要點分析2.1實時性智能變電站中繼電保護系統(tǒng)，實時性是它最基本的特點。當采集時，電力系統(tǒng)交換進行數(shù)據(jù)運行時，在利用數(shù)字互感器時，要確保采樣時及時得到更為準確的數(shù)據(jù)，就要保證精確可靠的交換時間。對數(shù)字信息進行交換，會有很多其他因素造成影響。如傳播效率以及交換效率等。在時間上就會出現(xiàn)不準確，在數(shù)據(jù)傳播上，就不能實現(xiàn)更及時更穩(wěn)定性了。一般當交換器進行數(shù)據(jù)傳輸時，由于時間會產(chǎn)生合并誤差，就不能對繼電進行實時地保護。因此，為了得到準確性的結(jié)果，在電力系統(tǒng)，當我們采集數(shù)據(jù)時，要注意一定要對數(shù)據(jù)進行合理分析，研究可能在計算中出現(xiàn)的誤差問題。由于在采集數(shù)據(jù)時，設(shè)備可能延遲會影響結(jié)果，當數(shù)據(jù)采樣結(jié)束后，要拿來計算的結(jié)果對比一下采樣的結(jié)果，促進系統(tǒng)地對電力系統(tǒng)繼電保護實施實時性的提升。2.2可靠性智能變電站想要有效地對整個電子系統(tǒng)進行控制保護，主要采取的方式是網(wǎng)絡信息技術(shù)的利用。智能變電站由于電子裝置很多，而且電力系統(tǒng)是否可靠與電子裝置的穩(wěn)定性息息相關(guān)。如果電子裝置出現(xiàn)不穩(wěn)定問題，直接影響到繼電保護，就會很不可靠。在具體情況中，電子裝置受到不穩(wěn)定因素主要是運行環(huán)境以及數(shù)據(jù)等方面。所以，只要電子裝置達到穩(wěn)定要求，繼電保護系統(tǒng)就會更加可靠。一方面，由于外部頻率因素影響電子裝置，就應該使用穩(wěn)定性較好的電纜以及設(shè)備。另一方面，只要對繼電保護系統(tǒng)的保護模型進行定量分析，繼而合理分析結(jié)果，如果處理繼電保護裝置遇到的問題，就要積極地有一定的方案做預備。3電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護技術(shù)分析3.1線路繼電保護技術(shù)在智能變電站繼電保護內(nèi)，線路繼電保護具有非常重要的地位，對于線路安全具有十分重要的意義。在線路繼電保護實施中，應該實時監(jiān)控智能變電站的運行狀態(tài)，隨時了解智能變電站的運行情況，一旦出現(xiàn)故障，監(jiān)控系統(tǒng)能夠立刻發(fā)現(xiàn)并作出預警，繼而，相關(guān)工作人員可以及時采取對策進行處理，保護線路安全。如果條件允許，還可以根據(jù)實際情況在智能變電站線路上安裝測控裝置，該裝置的主要功能就是對智能變電站運行狀態(tài)進行檢測，然后將測控數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡體系內(nèi)，繼電保護會對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，然后根據(jù)結(jié)果，對智能變電站下達具有針對性的繼電保護指令，控制線路的正常運行。3.2智能變電站繼電保護維護技術(shù)3.2.1常規(guī)運行狀態(tài)維護技術(shù)常規(guī)狀態(tài)下針對智能變電站中繼電保護的維護作業(yè)，主要涉及的內(nèi)容為：針對繼電保護系統(tǒng)組成設(shè)備，以及網(wǎng)絡線路、二次回路進行檢修維護。以此保障繼電保護在運行的過程中能夠有效落實。此外針對各類外部預警燈的工作現(xiàn)狀，也應進行嚴格核查，發(fā)現(xiàn)問題要及時進行處理。還要落實各電閘對繼電保護指令的響應現(xiàn)狀，針對其中存在的問題及時進行處理。3.2.2過程層中的繼電保護過程層的系統(tǒng)性作用主要方式是通過快速跳閘的方式，實現(xiàn)了對變壓器、線路以及母線等裝置的保護，調(diào)試系統(tǒng)更加安全，運行電網(wǎng)大大降低了風險。為了對系統(tǒng)盡可能地減少裝置保護，就要更加注意對過程層的保護，研究其功能。若電力系統(tǒng)的運行有了異常，而主要的保護系統(tǒng)卻沒有很大的變化，一般主保護的定值還是固定不變的，使電力系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定。由于多數(shù)設(shè)備屬于一次性的設(shè)備，當設(shè)計開關(guān)時，要注意與硬件區(qū)別開來，讓其單獨完成保護作用的發(fā)揮，在輸電線路以及母線保護上更加有效可靠。3.2.3間隔層中的繼電保護在智能變電站中，保護繼電可以利用雙重化配置的方式，對后備保護系統(tǒng)進行集中配置。變電站的開關(guān)以及后備若失靈，就可以啟用后備保護系統(tǒng)，保護了對端母線以及相連區(qū)域間的相鄰線路，進一步通過后備的設(shè)備電流，判斷出電網(wǎng)運行出現(xiàn)的故障，做出行之有效的跳閘決策。值得注意的是，為了使電網(wǎng)穩(wěn)定運行，變電站中所有電壓，要及時調(diào)整技術(shù)，配置上采用等級集中制。在分析變電站電網(wǎng)系統(tǒng)前，要設(shè)定運行方案，選出最合適的方案，智能變電站就實現(xiàn)了繼電保護。3.3變壓器繼電保護在智能變電站內(nèi)，變壓器繼電保護的主要功能就是保護相關(guān)元件。在變壓器繼電保護裝置內(nèi)，在后備部分安裝中，集中安裝模式最為合適，這種安裝模式的選取，可以促進繼電保護在智能變電站中發(fā)揮最大的保護作用。在運行過程中，變壓器繼電保護的核心模塊是非電量保護，這種保護模式要求其與電纜進行連接，此外，還要與繼電保護裝置進行連接。在運行過程中，如果變壓器收到不良因素的影響，非電量保護模塊就會自動切入跳閘狀態(tài)，并發(fā)出跳閘指令，及時有效的緩解由于不良因素的干擾而可能造成的線路故障，確保變壓器安全、穩(wěn)定的運行，同時保證線路安全。3.4過流電限定保護智能變電站在運行過程中，由于受到電流過載因素的影響，容易造成電力系統(tǒng)外部斷路，這種超負荷電流能使外部發(fā)生故障導致跳閘。因此，需要在電力系統(tǒng)智能變電站中采用過流電限定的方式對電路進行保護，如果發(fā)生超負荷電流現(xiàn)象，則能夠及時向變電站智能終端發(fā)出警報，同時由智能系統(tǒng)對其進行有效的保護措施，從而提升繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。3.5繼電保護實現(xiàn)機制與體系智能化的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換替代原有的數(shù)據(jù)交流工作。以往的繼電保護數(shù)據(jù)交流是通過采樣、計算、出口等步驟進行操作，而智能變電站技術(shù)實行之后僅需要利用網(wǎng)絡來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換即可。將原有的操作流程進行簡化，在繼電保護運行過程中，不再需要對保護裝置、數(shù)據(jù)信息和保護對象進行捆綁，在很大程度上提升了數(shù)據(jù)信息交流和繼電保護的靈活性能。將原有的以繼電保護裝置為中心的運行模式轉(zhuǎn)變成對等信息的交換模式。智能變電站技術(shù)就是通過采用對等信息交互模式來實現(xiàn)無需綁定的保護裝置，在很大程度上提升了保護動作的時效性。通過這種信息交互模式使得變電站內(nèi)部的數(shù)據(jù)得以重建，實現(xiàn)高質(zhì)量、高水準的信息共享技術(shù)。結(jié)語智能電網(wǎng)的出現(xiàn)和普及將極大地改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)，繼電保護技術(shù)隨著各種新技術(shù)的運用而面臨革新，靈活的運行方式和變化的設(shè)備特性都是繼電保護的必須面臨的挑戰(zhàn)。作為電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，人們必須加快對智能電網(wǎng)的研究