電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)分析

沈潔 張鷹 陳敏

摘要：智能變電站是智能電網(wǎng)建設(shè)的核心環(huán)節(jié)，基于以上背景和思考，有必要開展對智能變電站新技術(shù)條件下繼電保護(hù)的新原理、組織模式、架構(gòu)體系的研究，解決智能變電站技術(shù)發(fā)展、實(shí)施及推廣過程中關(guān)鍵性技術(shù)要素和難點(diǎn)，滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行對于繼電保護(hù)專業(yè)的要求，確保繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)發(fā)展方向的正確性、科學(xué)性以及前瞻性。本文對電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；智能變電站；繼電保護(hù)技術(shù)

近些年來，在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的過程中，繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展迅速，在實(shí)際應(yīng)用中也取得了非常顯著的研究成果，特別是在智能變電站繼電保護(hù)上面，繼電保護(hù)技術(shù)所具有的作用更加明顯。因此，本文結(jié)合智能變電站繼電保護(hù)特征優(yōu)勢，深入研究了在智能變電站內(nèi)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用存在的問題，進(jìn)而優(yōu)化智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)，這對智能變電站發(fā)展具有非常重要意義，可以有效降低不良因素對智能變電站的影響。

1智能變電站技術(shù)及繼電保護(hù)技術(shù)

l.1智能變電站概述

一般來說，我們所說的智能變電站技術(shù)是指：一種利用數(shù)字化和自動化技術(shù)確保變電站信息實(shí)現(xiàn)高效采集與傳輸?shù)募夹g(shù)，作為我國電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的重要方向，智能變電站技術(shù)促進(jìn)了協(xié)議統(tǒng)一化、信息網(wǎng)絡(luò)化、設(shè)備智能化、運(yùn)行自動化以及網(wǎng)絡(luò)化的有效實(shí)現(xiàn)。通過運(yùn)用智能變電站技術(shù)，工程造價得以有效降低，傳統(tǒng)變電站電磁互感器相關(guān)問題也得到了有效解決，電力技術(shù)實(shí)現(xiàn)了新的發(fā)展。相關(guān)研究表明，智能變電站包含了三個層面：過程層、間隔層以及站控層，只有將這三個層面建立起相應(yīng)的數(shù)據(jù)連接通道，才可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步，而確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定的關(guān)鍵在于變電站中的過程層。

1.2智能變電站繼電保護(hù)

針對于電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行自動處置，來保證電力系統(tǒng)以及電力設(shè)備元件的正常運(yùn)行。智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)，可以很好的保證智能變電站內(nèi)的正常運(yùn)行，具有數(shù)據(jù)同步化的特點(diǎn)，以及數(shù)據(jù)采樣異常的處理等優(yōu)勢。在智能變電站中對于繼電保護(hù)裝置要求能夠在第一時間進(jìn)行故障判斷和處理，需要具有自主選擇性，即對于故障能夠進(jìn)行正確的判斷，并將其進(jìn)行切斷；靈敏性，是指電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備在發(fā)生故障時候，繼電保護(hù)裝置的反應(yīng)速度。繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成部分有：電子互感器、合并單元、智能終端、交換組。在智能變電站內(nèi)繼電保護(hù)系統(tǒng)是在發(fā)生故障時候，被保護(hù)設(shè)備在可以及時的從電網(wǎng)中分離出來，另外，還可以對于智能變電站的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，一旦發(fā)生非正常運(yùn)行就會發(fā)出報警信號，以便工作人員及時的進(jìn)行維修。

2智能變電站繼電保護(hù)原則

對于智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)的研究，必須要滿足幾個要求：第一，繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，必須要具備可靠性、選擇性、快速性以及靈敏性特點(diǎn)，提高繼電保護(hù)的安全性，能夠針對電網(wǎng)運(yùn)行中存在的故障進(jìn)行分析，并迅速進(jìn)行解決。第二，對于110kV及以上高電壓級別變電站，如果雙母線與單母線分段接線形式有特殊要求時，應(yīng)該選擇安裝電子式電流電壓互感器。第三，對于110kV及較低電壓級別變電站在安裝繼電保護(hù)保護(hù)裝置時，可以選擇用集成安裝的方式。其中，對于主變壓器來說，應(yīng)該對各側(cè)合并單元進(jìn)行冗余配置，剩余各間隔之間合并單元應(yīng)進(jìn)行單套配置。第四，控制好繼電保護(hù)與監(jiān)控、調(diào)度之間關(guān)系，滿足數(shù)字化以及遠(yuǎn)程控制變電站運(yùn)行的要求，提高各級調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)之間的聯(lián)通性，保證電網(wǎng)能夠安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

3智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)幾個問題

3.1錯綜復(fù)雜的數(shù)據(jù)連接造成穩(wěn)定性降低

智能變電站的繼電保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行的自動化和控制化，由于連接的電力電子設(shè)備較多，而對于環(huán)境的敏感性較高，給繼電保護(hù)的穩(wěn)定性造成影響。特別是受信息同步、電磁兼容性等因素的影響，數(shù)據(jù)連接的容易出現(xiàn)不穩(wěn)定性。

3.2智能化水平低

我國目前大多數(shù)智能變電站都是由原來的傳統(tǒng)變電站改造而來，在具體的運(yùn)行過程當(dāng)中需要大量的設(shè)備，對于設(shè)備資源的消耗量也非常之大，這邊在一定程度上降低了變電站的智能化水平，有時候還會導(dǎo)致智能化技術(shù)沒有達(dá)到最初建設(shè)的要求。設(shè)備和設(shè)備之間通常都會存在一些智能化連接口，可是有雨設(shè)備和連接線通常情況下都是由不同廠家所生產(chǎn)的，這便導(dǎo)致連接線和端口之間可能存在一定的不兼容性，嚴(yán)重影響著智能變電站運(yùn)行過程的安全性，而且想要對其不兼容現(xiàn)象進(jìn)行檢查也存在很大的難度。

3.3電磁設(shè)備易受環(huán)境干擾

現(xiàn)階段，電子互感器在智能變電站得到了廣泛應(yīng)用，但是這些電磁設(shè)備很容易在具體應(yīng)用過程中受到外界環(huán)境的干擾，這也使得這些設(shè)備在相關(guān)測量工作中存在一定程度的誤差，從而對測量數(shù)據(jù)的可靠性產(chǎn)生一定的影響。從我國當(dāng)前電磁設(shè)備的應(yīng)用狀況來看，一些智能變電站就地采用了變電站以往的電磁設(shè)備，由于安裝過程存在一定的困難，有時候會因?yàn)榧夹g(shù)水平的限制而影響安裝過程，同時也造成了技術(shù)資源的浪費(fèi)，而這與智能電網(wǎng)的節(jié)能原則是完全不相符的。

4電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)分析

4.1線路繼電保護(hù)技術(shù)

在智能變電站繼電保護(hù)內(nèi)，線路繼電保護(hù)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(hù)實(shí)施中，應(yīng)該實(shí)時監(jiān)控智能變電站的運(yùn)行狀態(tài)，隨時了解智能變電站的運(yùn)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(yù)警，繼而，相關(guān)工作人員可以及時采取對策進(jìn)行處理，保護(hù)線路安全。如果條件允許，還可以根據(jù)實(shí)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(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測，然后將測控數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)體系內(nèi)，繼電保護(hù)會對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后根據(jù)結(jié)果，對智能變電站下達(dá)具有針對性的繼電保護(hù)指令，控制線路的正常運(yùn)行。

4.2變壓器繼電保護(hù)

在智能變電站中變壓器繼電保護(hù)承擔(dān)著過程保護(hù)職責(zé)。在變壓器繼電保護(hù)裝置中，在后備部分安裝中可以采取集中安裝模式，從而在智能變電站內(nèi)充分發(fā)揮出變壓器繼電保護(hù)的保護(hù)作用。在變壓器繼電保護(hù)運(yùn)行時，核心模塊為非電量保護(hù)，非電量保護(hù)模式需要與電纜相互連接，同時和繼電保護(hù)裝置相連。在變壓器運(yùn)行過程中如果遭受到不良因素影響，非電量保護(hù)模塊就會跳閘，傳輸跳閘指令，可以有效緩解智能變電站在不良因素干擾下所需要承受的壓力，保證變壓器可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

4.3系統(tǒng)過電流限定保護(hù)

智能變電站在運(yùn)行的過程中，如果出現(xiàn)電流過載的情況，則很容易由于外部斷路而出現(xiàn)電流超負(fù)荷現(xiàn)象，盡管出現(xiàn)這種現(xiàn)象的電流大小和正常狀況下的電流沒有太大的差別，卻會由于外部產(chǎn)生故障而引起系統(tǒng)跳閘，進(jìn)而影響繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性，所以針對這種情況，在系統(tǒng)配置重要需要限定電壓延時，對每一個變電線路中的點(diǎn)流量進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，這樣一旦出現(xiàn)超負(fù)荷電流則系統(tǒng)會及時的發(fā)出警報信號。

結(jié)束語：

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，智能電網(wǎng)已經(jīng)逐漸開始成為電力系統(tǒng)的主流。作為智能電網(wǎng)的核心，智能變電站技術(shù)能夠?qū)⑼ㄐ偶夹g(shù)、信息技術(shù)、遙感技術(shù)等全方位融合，對智能變電系統(tǒng)中的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測，形成信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)傳輸，全面提升了智能電網(wǎng)的安全性、可靠性和有效性，對智能電網(wǎng)的發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

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