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智能變電站保護(hù)系統(tǒng)可靠性研究

發(fā)布時(shí)間:2018-06-26 來源: 美文摘抄 點(diǎn)擊:


  摘 要:隨著目前智能變電站技術(shù)日益發(fā)展和進(jìn)步,智能化電力設(shè)備在我國智能電網(wǎng)建設(shè)過程中發(fā)揮著越來越重要的作用,智能變電站要長期安全穩(wěn)定的運(yùn)行,繼電保護(hù)系統(tǒng)至關(guān)重要,對于智能變電站的運(yùn)行具有決定性的作用,所以要更好地保證繼電保護(hù)的質(zhì)量和水平,就必須要使用高科學(xué)的管理方法來提升變電站保護(hù)系統(tǒng)可靠性,只有這樣,才能更好地保證變電站工作的質(zhì)量和水平。
  關(guān)鍵詞:智能變電站;繼電保護(hù);可靠性
  1 背景
  隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升,智能電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大,其不管是在系統(tǒng)的組成方面,還是在內(nèi)涵上均與傳統(tǒng)電網(wǎng)大相徑庭。在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中,光纖替代了傳統(tǒng)的電纜,在有效評估繼電保護(hù)系統(tǒng)的過程中,主要是通過繼電保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)造及其元件進(jìn)行的。這主要是因?yàn)樵撘蛩啬軌蛴绊懙诫娋W(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,對智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析與整個(gè)智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行息息相關(guān)。鑒于此,分析和研究智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的現(xiàn)實(shí)意義不言而喻。變電站的整體安全性因?yàn)橹悄茏冸娬纠^電保護(hù)系統(tǒng)的出現(xiàn)而得到了提高,智能變電站的出現(xiàn)使我國電力行業(yè)的發(fā)展得到了推動(dòng),同時(shí)能夠使電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行得到保障。由于社會(huì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,電力行業(yè)未來的發(fā)展一定會(huì)越來越好。繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性也會(huì)隨著一些新設(shè)備和新技術(shù)的應(yīng)用而得到再一次的升級,所以我們要加強(qiáng)對電力事業(yè)的研究和探索,進(jìn)行深入的相關(guān)研究,智能化、數(shù)字化將是我國電力行業(yè)未來的發(fā)展方向,也是電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障。
  2智能變電站及其繼電保護(hù)
  2.1智能變電站的特點(diǎn)
  智能變電站是在運(yùn)用電子通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的二次系統(tǒng)的基礎(chǔ)上集成信息測量、采集及控制的應(yīng)用模式,以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)字化、智能化和自動(dòng)化控管。智能變電站的主要特征在于數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集模式、網(wǎng)絡(luò)化的信息交互模式、集成化的信息應(yīng)用和狀態(tài)化的設(shè)備檢修。與傳統(tǒng)變電站的常規(guī)互感器相比,智能變電站使用了新的電子式互感器,利用高速以太網(wǎng)對電壓、電流的模擬數(shù)字信號進(jìn)行采集和傳輸,使用智能斷路器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化。
  2.2智能變電站繼電保護(hù)的特點(diǎn)
  基于IEC61850協(xié)議的智能變電站繼電保護(hù)與傳統(tǒng)的站控層和間隔層結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)不同,主要分為過程層和間隔層。智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要元件為交換機(jī)、合并單元、網(wǎng)絡(luò)接口、智能終端、電子互感器、同步時(shí)鐘源等。智能變電站可將采集的信息匯總并傳遞至繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)系統(tǒng)接收命令后進(jìn)行斷路器的跳合闡,并反饋信息。
  2.3智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)
  經(jīng)過分析可知智能變電站繼電保護(hù)主要由兩部分組成,一部分是層次化保護(hù)系統(tǒng),另一部分是一體化監(jiān)控系統(tǒng)。第一,層次化保護(hù)系統(tǒng)主要有站域級的保護(hù)與控制、地級的繼電保護(hù)裝置和廣域級的保護(hù)與控制。其中,低級繼電保護(hù)主要由智能終端、就地化線路、集成性智能終端等組成。就地化保護(hù)可直接與電氣連接,其可靠性較高;地域級主要由戰(zhàn)域級保護(hù)管控和戰(zhàn)域保護(hù)組成,戰(zhàn)域級管控內(nèi)部保障智能診斷、保信子站、二次狀態(tài)監(jiān)測、可視化分析等操作。保護(hù)管控不僅僅是一個(gè)子系統(tǒng),而且內(nèi)部包含著較多的物理設(shè)備,可以通過物理設(shè)備進(jìn)行設(shè)置,進(jìn)而提高其可靠性。第二,一體化監(jiān)控系統(tǒng)可以直接利用管理機(jī)得到保護(hù)數(shù)據(jù)。
  3提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的方法
  3.1設(shè)備配置方面
 。1)實(shí)現(xiàn)變壓器保護(hù)裝置的完善配置
  電力系統(tǒng)下規(guī)定了相應(yīng)的電壓額度,要想實(shí)現(xiàn)供配電的正常運(yùn)行,則需確保電壓額度限制要求。而在實(shí)際踐行的過程中,為了實(shí)現(xiàn)對電壓的有效控制,通常是借助變壓器系統(tǒng)的運(yùn)用來實(shí)現(xiàn)的。因此,針對配電保護(hù),則可借助分布式配置方法來實(shí)現(xiàn)差動(dòng)繼電保護(hù),并借助集中式配置方法,實(shí)現(xiàn)對后備保護(hù),而針對非電量繼電保護(hù),則可借助安裝獨(dú)立保護(hù)裝置來實(shí)現(xiàn)有效保護(hù),以此來提升供配電的可靠性。
  (2)優(yōu)化與完善相應(yīng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)
  在實(shí)際踐行的過程中,需要基于當(dāng)前電力系統(tǒng)的實(shí)際狀況下,針對系統(tǒng)的冗余進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以容錯(cuò)指標(biāo)的設(shè)置來最大程度避免系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)以及拒動(dòng)的問題,且確保這一設(shè)計(jì)不會(huì)給系統(tǒng)的運(yùn)行帶來影響,以此來促使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全可靠且穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)還可將備電切換以及多數(shù)表方法運(yùn)用于這一系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中,以此來優(yōu)化并統(tǒng)一系統(tǒng)指標(biāo),為提升系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性提供障。需要注意的是,在進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)的過程中,需要實(shí)現(xiàn)資金的合理投入,以此確保實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。
 。3)線路保護(hù)配置與二次巡檢工作的落實(shí)
  一方面,在線路保護(hù)配置上,則需要針對線路來實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的設(shè)置,以集中式與后備式兩種方式來實(shí)現(xiàn)對線路的保護(hù),通過對電壓間隔單元的保護(hù)以及對通信的監(jiān)視,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行解決,以完善配電線路保護(hù)控制方案的提供來確保實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行;另一方面,要實(shí)現(xiàn)二次巡檢工作的完善落實(shí),通過相應(yīng)巡檢小組的完善建設(shè),在明確其職責(zé)的同時(shí),確保其具備較高的專業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng),能夠以二次巡檢工作的完善落實(shí),實(shí)現(xiàn)對智能電網(wǎng)配電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的全面巡檢,以實(shí)際發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行解決,以確保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全可靠運(yùn)行。
  3.2系統(tǒng)管理層面方面
  (1)過程層中的繼電保護(hù)
  在過程層中,要實(shí)現(xiàn)迅速跳閘的功能,這是系統(tǒng)性的功能,要保護(hù)母線、變壓器、線路等裝置,通過保護(hù)降低了電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),保證了調(diào)試系統(tǒng)的安全性,所以必須要掌握過程層的保護(hù)功能,盡量的減少系統(tǒng)保護(hù)設(shè)置。如果主保護(hù)系統(tǒng)中出現(xiàn)了不大的波動(dòng),如果電力系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)了變化,主保護(hù)定值一般不會(huì)輕易變化,從而保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。很多設(shè)備都是一次性使用設(shè)備,對開關(guān)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要與硬件進(jìn)行分離,相對獨(dú)立的完成保護(hù)功能,這樣可以有效的保護(hù)母線和輸電線路。對斷路器進(jìn)行連接時(shí),有關(guān)的數(shù)據(jù)可以將電壓進(jìn)行串聯(lián)。
 。2)間隔層的繼電保護(hù)
  在智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)中,要應(yīng)用雙重化配置,如果配置后備保護(hù)系統(tǒng),會(huì)實(shí)現(xiàn)后備設(shè)備的保護(hù)功能以及失靈的保護(hù)功能,對于相連線路和對端的母線也可以進(jìn)行保護(hù),基于后備設(shè)備電流,要正確判斷電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題和故障,從而可以制定比較有效的防跳閘策略。對間隔層進(jìn)行繼電保護(hù),也可以實(shí)現(xiàn)電壓的等級集中配置,在繼電保護(hù)技術(shù)中適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整,要根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況來進(jìn)行調(diào)整。
 。3)策劃發(fā)展方向
  現(xiàn)在越來越多的電力系統(tǒng)在應(yīng)用智能變電站,智能變電站在電力系統(tǒng)的發(fā)展歷程中具有良好的發(fā)展前景,智能變電站要發(fā)揮智能化和自動(dòng)化的運(yùn)行要求,必須要重視繼電保護(hù)系統(tǒng)性能的改進(jìn)和提高,繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了信息化和智能化,才能保證智能變電站的正常運(yùn)行。電網(wǎng)如果可以正常運(yùn)行,在此基礎(chǔ)上,繼電保護(hù)系統(tǒng)要更加完善其智能化和信息化,在繼電保護(hù)系統(tǒng)中要充分的應(yīng)用現(xiàn)代化的電力科學(xué)技術(shù),為了實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的智能化水平,可充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的高性能。同時(shí)繼電保護(hù)裝置要準(zhǔn)確的進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和采用,要逐步實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化的功能,繼電保護(hù)中的出口跳閘等信息傳遞通過網(wǎng)絡(luò)來傳遞后,繼電保護(hù)的傳輸功能會(huì)大大提高。
  4.結(jié)語
  分析了智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要構(gòu)成,然后簡要分析了智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性,旨在能夠在智能變電站的發(fā)展上做出一定貢獻(xiàn),使智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性得以提高,進(jìn)而推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)工作更好地發(fā)展。
  參考文獻(xiàn)
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  [3]王同文,謝民,孫月琴,沈鵬.智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2015,(6).

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