智能變電站繼電保護(hù)可靠性研究

朱燕妮 唐靚 張翔

【摘 ?要】隨著我國社會經(jīng)濟(jì)水平的提高以及電力系統(tǒng)及其自動化的發(fā)展，人們對于電力需求逐漸增加，傳統(tǒng)變電站由于其設(shè)計初期存在的缺陷及落后性已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化電網(wǎng)的要求。此時，智能變電站逐步進(jìn)入人們的視線，變電站的智能化也成為發(fā)展趨勢，繼電保護(hù)將在智能電站的運維及建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用。在智能化發(fā)展中，將在傳統(tǒng)繼電器式繼電保護(hù)裝置的基礎(chǔ)上建立變電站數(shù)字系統(tǒng)，實現(xiàn)變電站的智能化。在智能電站中，繼電保護(hù)利用智能電子設(shè)備實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的保護(hù)，將使繼電保護(hù)功能更加完善可靠。

【關(guān)鍵詞】智能變電;變電站繼電;斷電保護(hù);可靠性研究

中圖分類號：TM63文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

引言

繼電保護(hù)技術(shù)是對電力系統(tǒng)安全性進(jìn)行提升的重要手段，可以有效避免大面積停電對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，提升電力工作效率，對于我國電力系統(tǒng)安全運行和發(fā)展將產(chǎn)生重要影響。

在近年來智能技術(shù)和電力技術(shù)發(fā)展的背景下，智能變電站技術(shù)也得到了顯著發(fā)展，越來越多的新技術(shù)得到應(yīng)用和發(fā)展。在全新社會形勢下，群眾對機(jī)電保護(hù)工作的設(shè)計、運維也提出了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

雖然當(dāng)前我國繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)得到了顯著發(fā)展，仍然存在很多缺陷問題沒能得到有效解決，所以怎樣對問題進(jìn)行處理，提升運行工作安全性和穩(wěn)定性也是一項具備較強(qiáng)意義的工作。

1智能變電站繼電保護(hù)風(fēng)險點

對站內(nèi)信息交互途徑中可能存在導(dǎo)致繼電保護(hù)出現(xiàn)運行失效的原因進(jìn)行分析。

（1）網(wǎng)絡(luò)接線問題、配置問題與通信問題，均可能導(dǎo)致繼電保護(hù)失效。具體存在以下風(fēng)險點：光纖接線錯誤、光纖損耗過大、網(wǎng)卡故障、遭遇網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴、交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)速率低于鏡像速率。

（2）SCD中定義的虛端子可能存在定義錯誤或接線錯誤，而錯誤的虛端子接線有可能導(dǎo)致保護(hù)不動作或者誤動作，危害極大。但是，SCD文件由廠家配置，配置存在問題的情況也頻有發(fā)生。具體存在以下風(fēng)險點：SCD文件通信配置參數(shù)出錯、裝置的單網(wǎng)或雙網(wǎng)模式設(shè)置錯誤、虛端子的模型版本出錯、虛端子連接錯誤、虛端子虛接漏接、舊虛端子連接誤修改、SCD文件改動前后內(nèi)容定義錯誤以及技術(shù)人員模型定義錯誤。

（3）軟壓板不像硬壓板有明顯可見的開斷點，運維人員投退壓板時存在漏投甚至錯投的情況。此外，由于對智能站的不熟悉，存在沒有投入/恢復(fù)檢修壓板的情況，造成保護(hù)誤動作或者不動作?；跈z修壓板與接收/發(fā)送軟壓板相互配合的隔離措施，存在形成漏隔離或者誤隔離的可能性，會造成信息交互失敗或者接收不必要信息。具體存在以下風(fēng)險：軟壓板投退錯誤、壓板下裝錯誤、忽略定值修改確認(rèn)信息、安措恢復(fù)時遺漏檢修壓板、調(diào)試后未恢復(fù)壓板、軟壓板功能失效、檢修壓板節(jié)點故障以及壓板狀態(tài)未及時上傳。

（4）“報文有效性判斷”這一功能由軟件實現(xiàn)，需要使用報文品質(zhì)信息針對報文有效性進(jìn)行判斷。該功能的準(zhǔn)確性取決于此前測試的嚴(yán)密性。具體存在以下風(fēng)險點：裝置“報文有效性判斷”功能失效。

2如何提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性方案

2.1過程層繼電保護(hù)的重要性

迅速跳閘是該階段最為重要的系統(tǒng)功能，該過程對于變電站母線、變壓器以及輸電電路等可以實現(xiàn)全方位保護(hù)。在進(jìn)行保護(hù)功能設(shè)定的時候應(yīng)該做到的是將設(shè)備保護(hù)和系統(tǒng)保護(hù)體系的設(shè)定盡量簡單。當(dāng)保護(hù)過程中所存在的波動比較的時候才能保證在實際運行的時候如果出現(xiàn)變化不會影響繼電保護(hù)，這也是體現(xiàn)繼電保護(hù)穩(wěn)定性的方面之一。但是在進(jìn)行繼電保護(hù)的時候一次設(shè)備較多，因此在保護(hù)方案設(shè)定的時候要將開關(guān)和其他必要硬件進(jìn)行區(qū)分，將其進(jìn)行獨立保護(hù)。同時可以做到利用不同的開關(guān)實現(xiàn)多項控制，實現(xiàn)系統(tǒng)電流的綜合控制。

2.2做好間隔層的繼電保護(hù)

雙重化裝置是提高間隔層繼電保護(hù)可靠性的關(guān)鍵，實現(xiàn)集中配置后備保護(hù)。后備保護(hù)系統(tǒng)的存在不僅實現(xiàn)設(shè)備的保護(hù)同時也是對開關(guān)失靈的保護(hù)，同時還能夠?qū)φ麄€設(shè)備范圍內(nèi)的線路進(jìn)行保護(hù)，再次基礎(chǔ)之上實現(xiàn)故障排查并進(jìn)行準(zhǔn)確診斷，對已發(fā)生故障做出最佳診斷，提出合理解決方案。

2.3加強(qiáng)對安全措施的制定

在變電站工作開展中，由于智能化水平顯著提升，所以變電站中的信息交互方式也出現(xiàn)了明顯變化。所以在檢修工作正式開始前，工作人員就需要制定合理的隔離措施，確保后續(xù)工作手段能得到順利發(fā)展。在對設(shè)備進(jìn)行檢修過程中，應(yīng)該加強(qiáng)對停電和不停電問題的分析，換言之，在對檢修方式進(jìn)行選擇過程中，需要提前考慮變電站的實際工作狀態(tài)。在一次設(shè)備停電過程中，工作人員還需要對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，從而在不同方式下制定更為全面的安全措施。但是在不停電狀態(tài)下，工作人員還應(yīng)該在檢修合并單元過程中加強(qiáng)保護(hù)措施的完善。

2.4提高繼電保護(hù)的可靠性措施

過程層所進(jìn)行的繼電保護(hù)主要是對系統(tǒng)進(jìn)行，包括迅速跳閘以及對母線、輸電電路和變壓器等設(shè)備進(jìn)行的保護(hù)，保證整個電網(wǎng)的運行風(fēng)險降低，確保電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性。優(yōu)化電網(wǎng)設(shè)備和裝置。因為在過程層中主保護(hù)定值所出現(xiàn)的波動相對較小，因此哪怕在電力系統(tǒng)中過程層運行出現(xiàn)變化其波動值的大小不會發(fā)生改變，如此可以保證電力系統(tǒng)可以穩(wěn)定的運行。但是因為在該系統(tǒng)中有大量的一次設(shè)備應(yīng)用，所以在設(shè)計的時候必須將開關(guān)和硬件進(jìn)行分離保證其獨立性，如此可以保證輸電電路以及母線可以實現(xiàn)更好的保護(hù)。所以說為了更好的實現(xiàn)輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，應(yīng)該通過多段線路保護(hù)實現(xiàn)智能變電站和變壓器的保護(hù)，特別是在進(jìn)行站內(nèi)保護(hù)裝置的設(shè)置的時候應(yīng)該實現(xiàn)同步采樣，并且在實現(xiàn)采樣的前提下并對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證所采集的數(shù)據(jù)是可靠的同時適應(yīng)性較強(qiáng)。

結(jié)束語

總而言之，想要保證智能變電站可以高效運行，繼電保護(hù)是必不可少的，在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中傳統(tǒng)變電站的設(shè)備元件已經(jīng)無法滿足系統(tǒng)需求，傳統(tǒng)設(shè)備也有光纖代替。在智能變電站中結(jié)構(gòu)和元件組成對于整個電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運行有很大影響，所以說實現(xiàn)智能變電站繼電保護(hù)是評估智能電網(wǎng)的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，同時也是實現(xiàn)智能電網(wǎng)全面建設(shè)的關(guān)鍵步驟。通過繼電保護(hù)的穩(wěn)定運行促進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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（作者單位：鎮(zhèn)江供電公司）