基于OPNET的智能變電站繼電保護(hù)建模分析

莊嘉威

（國(guó)網(wǎng)福建永春縣供電有限公司 福建泉州 362600）

摘 要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展下，我國(guó)的智能變電站發(fā)展越來(lái)越引起人們的重視，其中智能變電站繼電保護(hù)主要包括對(duì)內(nèi)部的數(shù)據(jù)源及傳輸方式的修正保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了較大的變化，并且智能變電站的各種信息都在OPNET的仿真中發(fā)揮了作用，從而根據(jù)繼電保護(hù)中采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后達(dá)到仿真輸出，為智能變電站的繼電保護(hù)提供相應(yīng)的理論及數(shù)據(jù)依據(jù)。本文主要講述了OPNET仿真技術(shù)的主要概念及OPNET仿真模型在變電站繼電保護(hù)中的應(yīng)用分析。

關(guān)鍵詞：OPNET仿真；智能變電站；繼電保護(hù)；建模分析

在數(shù)字化模式的日益發(fā)展下，智能變電站得到了廣泛的應(yīng)用與推廣，并且變電站繼電保護(hù)的智能發(fā)展已經(jīng)得到了充分的控制，確保在OPNET仿真技術(shù)的基礎(chǔ)下，進(jìn)行信息采集、分析及傳輸?shù)膶?shí)時(shí)監(jiān)控與深入了解，實(shí)現(xiàn)關(guān)于變電站系統(tǒng)的仿真模型操作，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分析與傳輸過(guò)程，使智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)更加完善與健全，從而推動(dòng)我國(guó)變電站行業(yè)的快速發(fā)展。

一、OPNET仿真技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)化的不斷發(fā)展下，對(duì)于不同的變電設(shè)備展示的不同形式也進(jìn)行了深入的研究，并且根據(jù)實(shí)際的建立模型情況進(jìn)行軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，其中包括對(duì)圖形化的具體處理程序，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)的引導(dǎo)下對(duì)模型的設(shè)計(jì)進(jìn)行開(kāi)拓發(fā)展，并且在仿真模型的設(shè)計(jì)中，要結(jié)合不同的編輯手段實(shí)現(xiàn)高層次的水準(zhǔn)，對(duì)研究結(jié)果收集到的數(shù)據(jù)與仿真模型的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而肯定仿真模型存在的價(jià)值，保證變電內(nèi)部繼電保護(hù)的高效運(yùn)行，對(duì)整體的供電質(zhì)量進(jìn)行提高。除此之外，利用OPNET仿真技術(shù)建立變電站內(nèi)部的繼電保護(hù)系統(tǒng)，并且網(wǎng)絡(luò)模型在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述時(shí)，通常會(huì)與各模塊之間進(jìn)行連接然后對(duì)過(guò)程進(jìn)行深入的分析。同時(shí)也需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的指導(dǎo)，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和OPNET仿真技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)的仿真模型建立，對(duì)不同組網(wǎng)形式的繼電保護(hù)進(jìn)行測(cè)試，對(duì)必要的維修工作進(jìn)行及時(shí)的維修與保護(hù)，從而保證變電站繼電保護(hù)建立模型過(guò)程的安全性，為人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全提供良好的保障。

二、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行下的OPNET仿真模型的建立

OPNET仿真技術(shù)作為一種建模與仿真的重要工具，其具體建模方式充滿(mǎn)靈活性，本文以500kV的變電站的繼電保護(hù)過(guò)程為例，對(duì)變電的智能保護(hù)過(guò)程進(jìn)行分析，建立了設(shè)備與繼電保護(hù)之間的數(shù)據(jù)鏈，從而建立了繼電保護(hù)模型，同時(shí)采用傳統(tǒng)的接線(xiàn)方式為變電站的繼電保護(hù)提供了保險(xiǎn)機(jī)制，保證了變電站運(yùn)行的安全性，促進(jìn)了變電站的發(fā)展與進(jìn)步。

（一）網(wǎng)絡(luò)模型

OPNET仿真模型的建造并不是通過(guò)一種層次進(jìn)行完成的，而是將其分解成為多個(gè)部分進(jìn)行逐步的完成，其中主要包括：網(wǎng)絡(luò)的模型、節(jié)點(diǎn)模型及數(shù)據(jù)流的分析，在進(jìn)行接線(xiàn)的過(guò)程時(shí)有兩種組網(wǎng)的方式。第一種是將一串內(nèi)的設(shè)備都交給路由器進(jìn)行統(tǒng)一的綜合管理，將母線(xiàn)與交換機(jī)之間進(jìn)行交接管理，最終連接到一起，進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與分析。第二種是斷路器和變壓器與整個(gè)線(xiàn)路連接的關(guān)系，進(jìn)行詳細(xì)的分析與探討，從而實(shí)現(xiàn)整體線(xiàn)路的保護(hù)與運(yùn)行，同時(shí)促進(jìn)母線(xiàn)交換機(jī)與保護(hù)系統(tǒng)的接入，尤其對(duì)仿真系統(tǒng)的連接模式進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，圖1為網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建圖。

圖1 網(wǎng)絡(luò)模型

（二）節(jié)點(diǎn)模型

OPNET仿真技術(shù)是進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析及輸出過(guò)程的基礎(chǔ)，是通過(guò)不同的節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行連接與輸送的輔助工具，在每一部分的使用都占據(jù)著重要的地位，發(fā)揮著重要的作用。并且在每一個(gè)部分完成每一部分的任務(wù)。如數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的傳輸及數(shù)據(jù)的處理等，同時(shí)對(duì)于節(jié)點(diǎn)模型的建立過(guò)程都進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)范，通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)不同節(jié)點(diǎn)的通信效果顯示。因此，為了實(shí)現(xiàn)端口與路由器的有機(jī)結(jié)合，對(duì)接入點(diǎn)的接入位置就要進(jìn)行明確的界定。

（三）網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下數(shù)據(jù)流

在設(shè)計(jì)的具體過(guò)程中，主要包括單元下的接線(xiàn)方式、變壓器保護(hù)及母線(xiàn)與開(kāi)關(guān)的關(guān)系等一系列事件，在數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程中最好選擇人工智能的傳輸方式，能夠達(dá)到指令傳輸?shù)淖罴研Ч趥鬏斶^(guò)程中，最重要的數(shù)據(jù)是采樣周期的參數(shù)，通常情況下，長(zhǎng)度限定在120字節(jié)以?xún)?nèi)，同時(shí)對(duì)流量采集的開(kāi)始與結(jié)束進(jìn)行同步模式，從而保證采集到的信息的準(zhǔn)確性與同步性，在進(jìn)行廣播的播報(bào)時(shí)，保證在經(jīng)過(guò)多種不同報(bào)文的播報(bào)后，仍然可以向外傳遞系統(tǒng)的指令。

三、智能變電站繼電保護(hù)的具體分析

（一）變壓器的保護(hù)

在智能變電站中，對(duì)于電壓的使用額度是有一定的限度，電壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)對(duì)配電的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，并且變壓器是電力使用中較為重要的一部分，能夠起到合理有效的調(diào)配作用，對(duì)于變電站的繼電保護(hù)也是起著非常重要的作用，因此，在進(jìn)行繼電保護(hù)時(shí)，要對(duì)變壓器的保護(hù)進(jìn)行重點(diǎn)的關(guān)注，采用合理有效的方法，使其功能得到充分的發(fā)揮。除此之外，還可以使用集中式的方法對(duì)變壓器進(jìn)行合理配置，從而促進(jìn)變電站繼電保護(hù)模型的建立。

（二）對(duì)過(guò)流電進(jìn)行限定

在智能變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行中，種種外界因素的影響都會(huì)導(dǎo)致斷路的現(xiàn)象出現(xiàn)，因此，就會(huì)造成區(qū)域的電流量較大，同時(shí)產(chǎn)生的過(guò)流量也較大，但在總體上看沒(méi)有太大的變化，容易被人忽視，并且在遇到外部的影響時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)跳閘的狀況，對(duì)于變電站繼電保護(hù)的可靠性會(huì)產(chǎn)生極大的消極影響。因此，應(yīng)對(duì)智能變電站的總電量與對(duì)每一個(gè)線(xiàn)路的過(guò)流量進(jìn)行測(cè)試，安裝相應(yīng)的保護(hù)裝置，在出現(xiàn)較大電流時(shí)，保護(hù)裝置就會(huì)自行啟動(dòng)，發(fā)出警報(bào)聲，提示電流過(guò)大，為變電站的繼電保護(hù)提供了可靠性。

（三）線(xiàn)路保護(hù)

智能變電站的線(xiàn)路保護(hù)分為集中式與后備式兩種。對(duì)線(xiàn)路保護(hù)系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)有效的處理，保證變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對(duì)電力系統(tǒng)中電壓進(jìn)行合理的控制與利用，對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控，從而保證變電運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時(shí)，變電站是基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行保護(hù)，其中涵蓋著多種的裝置，對(duì)于變電站順利運(yùn)行具有直接的作用，當(dāng)變電站的電子設(shè)備穩(wěn)定性發(fā)生變化，繼電保護(hù)系統(tǒng)也會(huì)相應(yīng)受到影響。因此，需要加強(qiáng)對(duì)穩(wěn)定性的要求，減少其產(chǎn)生消極影響的概率，除此之外，也可以建立穩(wěn)定可靠的繼電保護(hù)模型對(duì)其進(jìn)行分析，從而建立較為科學(xué)、合理的繼電保護(hù)裝置方案。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展下，對(duì)于變電站繼電保護(hù)的仿真模型已經(jīng)越來(lái)越顯示出高端化的水平，并且建立的仿真模型對(duì)于變電站的機(jī)電保護(hù)有一定的積極作用。同時(shí)能夠保證信息之間的交換，在模型的使用前提下減少數(shù)據(jù)的失誤概率，從而實(shí)現(xiàn)較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸，有效的促進(jìn)我國(guó)變電站技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，從而推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。

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