數(shù)字化變電站繼電保護技術(shù)

宮立詠?徐?普?楊園秀

國網(wǎng)新疆電力公司阿勒泰供電公司

數(shù)字化變電站繼電保護技術(shù)

宮立詠?徐?普?楊園秀

國網(wǎng)新疆電力公司阿勒泰供電公司

目前電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，采用繼電保護技術(shù)可以切除系統(tǒng)故障或者發(fā)出信號，減少供電系統(tǒng)的損失，縮小故障發(fā)生的范圍，進一步確保供電系統(tǒng)的安全。在實際的應用中，繼電保護技術(shù)可以滿足測量、執(zhí)行等條件，具有一定的靈敏度、選擇性強、安全可靠等特點，在保障電力系統(tǒng)安全運行，防止重大事故方面越來越多地被使用。數(shù)字化在變電站繼電保護技術(shù)中的應用得到了很大的關(guān)注，可以實現(xiàn)收集、傳輸、分析處理以及輸出的全部過程，并由過去的模擬信息全部轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，建立與之相適應的通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)。

建筑工程；造價；問題；措施

1、數(shù)字化變電站與傳統(tǒng)變電站繼電保護的比較分析

與傳統(tǒng)的變電站繼電保護裝置相比，數(shù)字化繼電保護裝置性能得到了較大提升，在相關(guān)的硬件和軟件上均獲得了較大突破，一些傳統(tǒng)矛盾問題得到了有效解決，也較好的滿足了低成本、高收益的建設總要求。傳統(tǒng)變電站繼電保護，其硬件方面的處理器還不夠數(shù)字和科學，如果發(fā)生問題，對整個電路的影響較大。同時作為核心單元，其周圍接口各不相同，需要接近不同的線路，某種程度上增加了建設成本，也非常不利于保護裝置的正常運作。數(shù)字化變電站繼電保護裝置，其硬件主要采取電子式互感器實施數(shù)據(jù)的采集，這是與傳統(tǒng)變電站的根本區(qū)別，該保護技術(shù)可以較好的實現(xiàn)在線監(jiān)測，該技術(shù)在狀態(tài)檢修中應用頻率最高，較大幅度的提升了檢修技術(shù)層次，其可以實現(xiàn)對于裝置早期故障缺陷的預判，有針對性的安排專業(yè)對口人員實施修理。同時也要看到，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)還能較好的提升工作效率，降低工作強度，需要注意的是對于檢修設備的配備以及操作人員綜合素質(zhì)也提出了一定的要求。

2、數(shù)字化變電站繼電保護技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

信息技術(shù)的不斷發(fā)展使得數(shù)字化變電站改進成為可能，但隨著用電安全性、可靠性以及穩(wěn)定性要求的越來越高，該項技術(shù)也面臨著新的挑戰(zhàn)。

2.1 對于繼電保護裝置性能提出了更高的要求

數(shù)字化變電站繼電保護性能應包含以下幾個方面的內(nèi)容：(1)要能實現(xiàn)對電力參數(shù)的實時監(jiān)測；(2)考察其信息存儲能力，確保其可以存儲有效的記憶故障點，使其能夠通過自檢來避免故障的出現(xiàn)，達到減少故障的目的；(3)考察其技術(shù)和算法的先進性，提升系統(tǒng)準確性；(4)在確保以上指標的基礎(chǔ)上，確保系統(tǒng)構(gòu)建的經(jīng)濟性。

2.2 對于系統(tǒng)的拓展性提出了更高的要求

系統(tǒng)擴展性能力也是考察數(shù)字化技術(shù)的一個主要關(guān)鍵，繼電保護作為提供安全性和可靠性的關(guān)鍵點，對繼電保護設備的可擴展性以及數(shù)字化也提出了新的更高的要求。

2.3 對于其可靠性也提出了更高的要求

這里的可靠性不僅僅指軟件的可靠性，還指對于其硬件的可靠性，主要指其元件不受溫度、電源以及使用壽命等因素的影響，提升其自檢能力。

3、加強數(shù)字化變電站繼電保護技術(shù)的舉措

3.1 抓好繼電保護技術(shù)的設計

目前，我國數(shù)字化變電站的繼電保護設計方案主要依據(jù)為《工程應用模型》，該模型根據(jù)變電站功能的實現(xiàn)以及實際需求明確了設計的規(guī)范和標準，其基礎(chǔ)為信息交互的數(shù)字化、共享的標準化以及平臺的網(wǎng)絡化，其基本設計原則為信息技術(shù)、資源節(jié)約、造價降低和安全穩(wěn)定，保持對傳統(tǒng)繼電保護技術(shù)的繼承和創(chuàng)新，換句話說就是在原有基礎(chǔ)上，積極運用新技術(shù)、新裝置，實現(xiàn)繼電保護技術(shù)的“四性”要求，即靈敏、速動、選擇和可靠性，在建設過程中要逐步推進，保持合理的冗余，做到一致性和操作性的統(tǒng)一，具體來說有以下幾點要求：(1)對線路保護提出了要求。線路保護應該包含站內(nèi)保護、檢測和控制的有機統(tǒng)一，并根據(jù)具體情況進行單套設置，保護方式主要采取直接采樣，然后直接跳至斷路器。(2)對于變壓器保護提出了要求。主要是按照規(guī)范和標準要求，針對不同的變壓器應采取不同的保護裝置。(3)對于母聯(lián)保護提出了要求。其與線路保護基本相似，僅僅在結(jié)構(gòu)上實施了優(yōu)化，主要將母聯(lián)保護設備直接連結(jié)合職能終端和合并單元，不需要數(shù)據(jù)的傳遞就可以實現(xiàn)采樣和跳閘，能跨間隔進行信號傳遞，從而更好的實現(xiàn)監(jiān)測、保護和控制一體化。

3.2 抓好數(shù)字化變電站繼電保護現(xiàn)場檢驗

繼電保護裝置由于執(zhí)行的是回路系統(tǒng)，所以在一般正常運行過程中，其回路系統(tǒng)通常采取下放作業(yè)方式，在下放過程層的過程中，使得各類智能裝置僅僅運算其“邏輯”功能。對于過程層來說，間隔層與過程層間的間隔距離相對較遠。對主變回路來說，其同時涉及了高壓和低壓部分，從而使得二次設備安裝較為分散，不夠集中，從而導致回路檢驗難度增大，復雜的程度也更加提高。單元同步采集電壓、電流數(shù)據(jù)，實現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)、封裝。如果需要接受多路轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并對傳輸過程中的畸變進行檢驗，對于經(jīng)過檢驗過的電壓和電流要傳輸給測控和二次保護設備，由于對于電流和電壓的采樣頻率較高，所以一般還要求設備有著較好的抗干擾能力，同時還要保持及時通信狀態(tài)。

3.3 數(shù)字化變電站繼電保護及電子式互感器的采樣同步問題

由于不同企業(yè)的網(wǎng)絡接口、電子互感器和合并單元等具有差異處理技術(shù)，也使得數(shù)據(jù)的傳輸時序形成差異，導致不同程度的出現(xiàn)延時。所以，同步處理變電站采樣數(shù)據(jù)，不僅僅有利于實現(xiàn)與過程層數(shù)據(jù)的同步，還能對與時鐘同步的差異影響進行消除，還能實現(xiàn)準確辨別采樣數(shù)據(jù)的時間等。

3.4 抓好動態(tài)仿真系統(tǒng)在數(shù)字化變電站中的應用

數(shù)字化智能電網(wǎng)建設的特性主要包括自動化、信息化和人性化，從現(xiàn)階段我國正在運營的數(shù)字化變電站來看，其繼電保護裝置二次設備沒有一個較為健全完善的檢測檢查方法手段，這也遠遠滯后于數(shù)字化設備的發(fā)展，動態(tài)仿真系統(tǒng)在數(shù)字化變電站中的運用，就是使其能夠?qū)收习l(fā)生，對演練操作或者運行方法有一個仿真模擬的基礎(chǔ)和前提，使之能夠?qū)^電保護設備、自動測控系統(tǒng)、故障錄波設備、智能儀表等二次裝置實施模擬信號的發(fā)送，以此來實現(xiàn)對于母線、變壓器的保護和監(jiān)控，不光如此，該仿真系統(tǒng)還能在數(shù)字化變電站運用中對其系統(tǒng)性能和設備性能進行一個較為客觀的評價。

總之，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，為了應對數(shù)字化變電站繼電保護技術(shù)將來有序發(fā)展、并滿足應用需求，保持一定的先進性、繼承性、科學性等，電力系統(tǒng)中這一核心技術(shù)還需要進行深入研究，以便滿足各種生產(chǎn)、生活需要。

[1]李官宇，李彥，李媛媛.數(shù)字化變電站繼電保護技術(shù)分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2017，01：23.

[2]農(nóng)濟陽.數(shù)字化變電站繼電保護技術(shù)[J].通訊世界，2017，06：204-205.