關(guān)于智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)優(yōu)化分析

郭駿

摘要：近年來，我國電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷提高，使電網(wǎng)的整體性能及各方面功能獲得進(jìn)一步完善，但是對(duì)于變電站內(nèi)的繼電保護(hù)卻缺乏有效管理，這在一定程度上影響了電網(wǎng)的正常運(yùn)行和故障處理。為此，下文針對(duì)智能變電站的概念及其特點(diǎn)進(jìn)行簡要闡述，并針對(duì)智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)問題進(jìn)行分析，最后提出了相關(guān)優(yōu)化方法，以供業(yè)內(nèi)人士參考。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)；問題；優(yōu)化

引言

電力事業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)事業(yè)，無疑是全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。智能變電站作為電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的指令執(zhí)行單元以及采集源，全面貫穿了智能電網(wǎng)建設(shè)的各個(gè)方面。而繼電保護(hù)則是智能變電站當(dāng)中極為重要環(huán)節(jié)，對(duì)于智能電網(wǎng)和智能變電站的建設(shè)有著巨大影響力。因此，相關(guān)研究人員應(yīng)針對(duì)智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而促進(jìn)我國電力事業(yè)蓬勃發(fā)展。

1智能變電站概念及其特點(diǎn)

智能變電站指的是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而將變電站進(jìn)行現(xiàn)代化改造后建設(shè)而成的變電站，其主要構(gòu)建部分是智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備，以規(guī)范通信為基礎(chǔ)，通過這些智能化設(shè)備來分層構(gòu)建，這樣一來變電站的智能電氣設(shè)備便可彼此共享信息以及相互操作。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，智能變電站越來越深入到廣大人民群眾日常生活當(dāng)中，其可以更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化信息的管理與運(yùn)行，從而使得信息的采集，處理以及傳輸過程都更加快速便捷，同時(shí)也在一定程度上推動(dòng)其他相關(guān)設(shè)備智能化和自動(dòng)化水平的有效提升。另外，信息收集和處理的高效性大大提升了對(duì)信息的利用效果，反之又推動(dòng)了智能電網(wǎng)的進(jìn)步與發(fā)展。我國目前對(duì)智能變電站的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在一次設(shè)備的智能化和二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化，一方面提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，另一方面還有效降低了運(yùn)營成本。最后，智能變電站的使用還可以對(duì)傳統(tǒng)變電站中相關(guān)的建設(shè)和運(yùn)行問題進(jìn)行優(yōu)化，比如應(yīng)用智能斷路器和光電互感器設(shè)備的選用可以對(duì)傳統(tǒng)變電站中的電磁式互感器飽和問題實(shí)現(xiàn)有效的處理。

2智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)存在的問題

現(xiàn)階段，我國智能電網(wǎng)還處于建設(shè)初期階段，無論設(shè)備還是技術(shù)都與西方發(fā)達(dá)國家存在一定差距，特別是在智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)中還存在很多不足與缺陷，下面就針對(duì)其各種缺陷進(jìn)行簡要的分析。

2.1智能化水平不高

近些年來，我國很多智能變電站都是經(jīng)傳統(tǒng)變電站改造而來，而且在運(yùn)行過程中對(duì)設(shè)備資源的消耗量也非常大，這在很大程度上影響了變電站智能化的發(fā)展，有些智能化技術(shù)還沒有達(dá)到建設(shè)初期的技術(shù)指標(biāo)。除此之外，設(shè)備生產(chǎn)廠家生產(chǎn)水平也影響了變電站智能化的發(fā)展。設(shè)備和設(shè)備之間通常都會(huì)存在一些智能化連接口，可是由于設(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(duì)其不兼容現(xiàn)象進(jìn)行檢查也存在很大的難度。

2.2設(shè)備接口連線不合理

目前我國變電站中存在大量的耗能設(shè)備，設(shè)備當(dāng)中又存在很多接口終端。這些設(shè)備在具體的運(yùn)行過程當(dāng)中，同一間隔的SV設(shè)備采樣和GOOSE設(shè)備之間的接口連線都需要在不同的設(shè)備之間進(jìn)行，這就增加一定量的設(shè)備終端接口，也給相關(guān)工作人員的實(shí)際操作帶來了很多不便。

2.3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(duì)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(shí)候會(huì)因?yàn)榧夹g(shù)水平的限制而影響安裝過程，同時(shí)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。

3智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)優(yōu)化分析

3.1安全性優(yōu)化

在智能變電站繼電保護(hù)工作中應(yīng)嚴(yán)格參照IEC61850中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，同時(shí)要針對(duì)IEC61850的優(yōu)點(diǎn)與缺陷進(jìn)行合理分析，從而保證智能變電站繼電保護(hù)的安全性。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠使相關(guān)操作透明化；其缺陷在于容易受到互聯(lián)網(wǎng)的惡意攻擊，從而給整個(gè)變電站繼電保護(hù)信息的安全工作造成了一定的威脅。在具體的使用過程中，相關(guān)的工作人員應(yīng)該充分結(jié)合變電站的實(shí)際情況來對(duì)安全問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而做好對(duì)變電站的安全管理工作。

3.2可靠性優(yōu)化

目前，我國很多智能變電站都應(yīng)用了數(shù)字化技術(shù)，因此，在繼電保護(hù)工作中也會(huì)引入很多電子設(shè)備，這也給變電站的運(yùn)行穩(wěn)定性提出了更高的要求。這就需要相關(guān)單位在對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行選擇的時(shí)候充分結(jié)合變電站的具體情況，設(shè)計(jì)出最為科學(xué)合理的方案，以最大限度降低外界因素的干擾。同時(shí)在對(duì)光纜進(jìn)行選擇的時(shí)候應(yīng)該選擇那些穩(wěn)定性能較好的光纜，在運(yùn)行過程中一旦發(fā)現(xiàn)任何故障應(yīng)該第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的檢修與排除，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的有效保護(hù)。

3.3實(shí)時(shí)性優(yōu)化

針對(duì)智能變電站繼電保護(hù)的實(shí)時(shí)性進(jìn)行優(yōu)化也是較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。然而在保護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)工作往往會(huì)受到交換機(jī)交換時(shí)延、合并器鏈路傳播時(shí)延等因素的影響，從而使得變電站電子互感器傳輸效果變差，進(jìn)而導(dǎo)致大量誤差的產(chǎn)生。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)以及實(shí)際運(yùn)行情況來看，造成數(shù)字式互感器采樣值傳輸抖動(dòng)的原因有很多，其中影響比較大的是合并器排隊(duì)與交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)，因此要進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。當(dāng)合并器完成采集器傳輸數(shù)據(jù)信息之后，合并器會(huì)有一個(gè)排隊(duì)處理過程，而且接受采集器通信階段也會(huì)出現(xiàn)等待時(shí)間，同時(shí)受系統(tǒng)交換機(jī)性能的影響，實(shí)際運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)不同程度的延時(shí)，因此需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行優(yōu)化。

3.4同步性優(yōu)化

智能變電站繼電保護(hù)的同步性問題同樣有待優(yōu)化。同步性是指合并單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣信號(hào)的輸出時(shí)會(huì)附帶相應(yīng)的時(shí)間信息，該同步傳輸可以有效縮減電氣量相位與幅值間誤差，因此數(shù)據(jù)的同步性具有重要的意義。所以需要對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，保證數(shù)據(jù)的同步性，使其能夠在相同時(shí)間點(diǎn)內(nèi)獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，避免因?yàn)橥叫盘?hào)丟失而引起的的數(shù)據(jù)誤差。對(duì)數(shù)據(jù)放入進(jìn)行同步優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要將過流及過壓保護(hù)問題考慮到，雖然所使用的保護(hù)原理簡單，但保護(hù)動(dòng)作行為對(duì)輸入信號(hào)幅值正確性提出一定要求，相比之下對(duì)與同步信號(hào)要求較小，如此即便保護(hù)動(dòng)作發(fā)生時(shí)丟失了同步信號(hào)，對(duì)保護(hù)動(dòng)作產(chǎn)生的影響也不會(huì)很大。

總結(jié)語

總而言之，繼電保護(hù)在信號(hào)傳輸、信息共享以及自動(dòng)化等方面都有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)也使得繼電保護(hù)技術(shù)在智能變電站中得到較為廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也推動(dòng)了智能變電站的建設(shè)與發(fā)展。因此，在智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要對(duì)各種情況進(jìn)行詳細(xì)了解，以此提高其實(shí)施的安全性、可靠性、實(shí)時(shí)性以及同步性。

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