電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)分析

房成 潘寅飛

【摘 要】我國(guó)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的發(fā)展也越來(lái)越完善。在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)，由于我國(guó)幅員遼闊，氣候、地勢(shì)、環(huán)境不一，這對(duì)電站的建設(shè)和維護(hù)帶來(lái)了影響。但是由于新技術(shù)的應(yīng)用，尤其是在繼電保護(hù)當(dāng)中的技術(shù)應(yīng)用，取得了一定的效果，從信號(hào)傳輸、信號(hào)共享以及自動(dòng)化等方面都取得了階段性的進(jìn)展。由于我國(guó)用電量不斷的增加，在智能變電站的建設(shè)與應(yīng)用當(dāng)中還需要不斷的優(yōu)化和發(fā)展，才能更好的為人民服務(wù)。所以更要對(duì)智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行分析研究，爭(zhēng)取提高和完善其安全性和穩(wěn)定性，從而確保智能變電站的正常而有效的運(yùn)轉(zhuǎn)。

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

引言

隨著人們生活質(zhì)量的不斷增加，人們對(duì)于電能的需求不斷提高，這給電力企業(yè)的發(fā)展提供了良好的環(huán)境，促使電力設(shè)備相關(guān)系統(tǒng)不斷轉(zhuǎn)型升級(jí)，從而順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。在電力企業(yè)漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程中，繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，能夠顯著提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。除此之外，智能變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行也可以大幅增加智能變電站供電的質(zhì)量、安全性以及穩(wěn)定性?？偠灾?，智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)發(fā)展與日常運(yùn)行過(guò)程中占據(jù)極其重要的地位，因此，電力企業(yè)相關(guān)部門(mén)必須制定切實(shí)可行的措施解決當(dāng)前智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)用過(guò)程中存在的問(wèn)題，從而確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全運(yùn)行。

1繼電保護(hù)在智能變電站中的重要作用

隨著我國(guó)智能變電站的不斷發(fā)展，智能變電站的供電質(zhì)量和人們的日常生活息息相關(guān)。然而，如今智能變電站在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，一旦系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置的元器件存在問(wèn)題，就會(huì)使整個(gè)智能變電站中的斷路器發(fā)生跳閘狀況，給供電設(shè)備帶來(lái)極其不利影響。面對(duì)這種狀況，為了確保智能變電站供電設(shè)備不被進(jìn)一步破壞，需要對(duì)受損的元器件從智能變電站中進(jìn)行隔離，將影響維持在控制范圍。在電力系統(tǒng)日常運(yùn)行的過(guò)程中，智能變電站一旦出現(xiàn)問(wèn)題，繼電保護(hù)裝置就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，從而將故障帶來(lái)的影響保持在可控范圍之內(nèi)，對(duì)智能變電站實(shí)施了有效的監(jiān)控。不僅如此，當(dāng)智能變電站發(fā)生故障的時(shí)候，繼電保護(hù)裝置能夠在最短時(shí)間內(nèi)將故障區(qū)域和整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行隔離，以此減少故障影響的范圍，從而為整個(gè)智能變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性以及安全性提供有力保障。綜上所述，自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)在智能變電站日常運(yùn)行過(guò)程中發(fā)揮著不可忽視的重要作用。

2繼電保護(hù)在智能變電站中應(yīng)用存在的不足

2.1較低的智能化水平

當(dāng)前我國(guó)大多數(shù)智能化變電站是在原有變電站的基礎(chǔ)上擴(kuò)建和改建而形成的，在設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際過(guò)程中使用的較多設(shè)備數(shù)量，極大的浪費(fèi)了資源量，從很大程度上影響了變電站智能化水平，使智能變電站得建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到要求。智能化各種設(shè)備的由于不同的廠家生產(chǎn)的連接線及設(shè)備，造成不兼容的連接線和端口，智能變電站運(yùn)行的安全造成了不同程度的影響，對(duì)不兼容的連線和設(shè)備之間進(jìn)行檢查也增加了一定的困難。

2.2異常數(shù)據(jù)

如今我國(guó)智能變電站已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了信息共享，不僅推動(dòng)了智能變電站的信息化建設(shè)，相應(yīng)也對(duì)于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度提出了較高的要求?！帮w點(diǎn)”即為我國(guó)智能變電站電子式互感器采集到的異常數(shù)據(jù)的代表，該數(shù)據(jù)雖然在品質(zhì)位上呈現(xiàn)出正常狀態(tài)，并通過(guò)合并單元完成信號(hào)處理，但其實(shí)質(zhì)上已經(jīng)無(wú)法將原始信號(hào)的信息反映出來(lái)，常常因其幅值過(guò)大而被保護(hù)系統(tǒng)判斷為故障信號(hào)，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生誤動(dòng)操作。針對(duì)此問(wèn)題可利用基于幅值比較的采樣值檢測(cè)方法，相關(guān)研究人員選取某110kV數(shù)字化變電站ECT產(chǎn)生的異常數(shù)據(jù)波形進(jìn)行了分析，并以此判斷出基于幅值比較的采樣值檢測(cè)方法可以較為準(zhǔn)確的檢測(cè)出異常數(shù)據(jù)，為繼電保護(hù)裝置的閉鎖保護(hù)增添可靠性。

2.3不合理的設(shè)備接口連線

目前變電站中的設(shè)備普遍具有耗能和較多接口終端的現(xiàn)象，在設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際過(guò)程中，增加使用不同的設(shè)備對(duì)同間隔的一段GOOSE設(shè)備和SV設(shè)備之間進(jìn)行采樣，給操作人員的實(shí)際操作增加了不利。

3智能變電站繼電保護(hù)優(yōu)化措施分析

3.1智能變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行可靠性?xún)?yōu)化措施

現(xiàn)今，智能化變電站繼電保護(hù)已經(jīng)實(shí)施了全數(shù)字化的建設(shè)，在其運(yùn)行的保護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中含有眾多的電力電子設(shè)備，對(duì)于智能化變電站運(yùn)行提供了穩(wěn)定性和安全性，對(duì)持續(xù)供給社會(huì)用電提供了必要技術(shù)支持。但是在實(shí)際操作的過(guò)程中在選擇電力電子設(shè)備時(shí)，需要對(duì)實(shí)際用電量和用電環(huán)境進(jìn)行考慮，并做出相應(yīng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，將設(shè)計(jì)方案的合理性與應(yīng)用性達(dá)到最優(yōu)化，最大限度的有效抵抗外界因素對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的危害，同時(shí)降低信息不同步或者電磁兼容等方面出現(xiàn)的問(wèn)題產(chǎn)生的影響，從而提升系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。而對(duì)于保護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中的硬件設(shè)備受到的影響，需要采取有效的措施來(lái)提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，比如在選擇使用安全穩(wěn)定的光線，以及使用自查性的系統(tǒng)來(lái)時(shí)刻進(jìn)行穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)，對(duì)于不合理的部分做出相應(yīng)的報(bào)警和提示，以確保問(wèn)題早發(fā)現(xiàn)早解決，進(jìn)而優(yōu)化整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

3.2可靠性?xún)?yōu)化

變電站最主要的功能是保證配電電壓的穩(wěn)定性，一旦電壓出現(xiàn)大波動(dòng)或欠壓，那么會(huì)對(duì)整個(gè)電系系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生影響，因此從某種意義上來(lái)說(shuō)，變壓系統(tǒng)是繼電保護(hù)系統(tǒng)多功能穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)，所以在進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和構(gòu)建時(shí)，為進(jìn)一步強(qiáng)化其穩(wěn)定性要強(qiáng)化變壓器配置，如采取分布式配置、多線路配置等方法來(lái)保證電信電壓的穩(wěn)定性。另外一方面是在智能變電站運(yùn)行過(guò)程中，可能發(fā)生電流過(guò)載，從而引起外部斷路而出現(xiàn)電流超負(fù)荷，此時(shí)電系內(nèi)電流大小并未發(fā)生明顯改變，但是繼電保護(hù)系統(tǒng)很可能已經(jīng)處于跳閘的下線狀態(tài)。為了避免這一情況，在實(shí)際的生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)密切監(jiān)測(cè)電系內(nèi)電流變化情況，對(duì)所有變電線路的點(diǎn)流量進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控，預(yù)防電流超負(fù)荷的發(fā)生。

3.3確保繼電保護(hù)的實(shí)時(shí)性

智能變電站的繼電保護(hù)應(yīng)確保實(shí)時(shí)性，但是在當(dāng)前保護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)工作經(jīng)常受到交換機(jī)交換時(shí)延、合并器鏈路傳播時(shí)延等消極因素限制，導(dǎo)致變電站數(shù)字化互感器的效果受到嚴(yán)重影響，出現(xiàn)的傳輸誤差也相對(duì)較大。按照當(dāng)前的實(shí)際運(yùn)行狀況與以往總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，導(dǎo)致數(shù)字式互感器采樣值傳輸抖動(dòng)的因素較多，其中最為關(guān)鍵的便是合并器與交換器的轉(zhuǎn)發(fā)，因此應(yīng)進(jìn)行不斷地優(yōu)化。一旦合并器對(duì)數(shù)據(jù)采集完成，合并器便會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)階段性的處理，并且采集器通信這時(shí)也會(huì)出現(xiàn)延時(shí)情況。因?yàn)橄到y(tǒng)交換機(jī)性能受到一定的影響，在實(shí)際運(yùn)行中合并器、采集器、交換機(jī)都會(huì)出現(xiàn)一定的延時(shí)，故此，針對(duì)這種情況必須進(jìn)行優(yōu)化。

結(jié)語(yǔ)

探究智能變電站繼電保護(hù)可靠性不但對(duì)合理確定智能變電站繼電保護(hù)配置方案有積極作用，還對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行有積極作用，而提升智能變電站繼電保護(hù)可靠性的策略較多，在實(shí)踐中應(yīng)明確繼電保護(hù)要點(diǎn)，從智能變電站實(shí)際保護(hù)需要出發(fā)，加強(qiáng)變壓器的保護(hù)配置，實(shí)行電壓限定延時(shí)保護(hù)，并注重落實(shí)線路保護(hù)配置工作，有效提升繼電保護(hù)的可靠性，保證智能變電站與電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：嘉興市恒光電力建設(shè)有限責(zé)任公司）