電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)分析

尹建榮 程鳳英

摘 要：近年來，在我國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展背景下，我國(guó)電力事業(yè)也取得了良好的發(fā)展成績(jī)，促使國(guó)家電網(wǎng)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大。在電力系統(tǒng)中，變電站作為其重要構(gòu)成部分，只有保證其能夠安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)作，就能在很大程度上確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)階段，隨著智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其在變電站繼電保護(hù)中也發(fā)揮了巨大的作用，促使電力系統(tǒng)向著智能化轉(zhuǎn)變。

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：隨著我國(guó)電力系統(tǒng)建設(shè)的不斷完善，供電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和電壓等級(jí)也在不斷提高。因此，為保證電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，應(yīng)對(duì)智能變電站繼電保護(hù)的穩(wěn)定性進(jìn)行研究，為人們提供高質(zhì)量、高安全性的電能。

1智能變電站相關(guān)信息

1.1智能變電站概念

智能變電站主要是應(yīng)用具有先進(jìn)性、環(huán)保性和集成性的智能設(shè)備，根據(jù)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、自動(dòng)化等技術(shù)，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)信息搜集、測(cè)量、保護(hù)、計(jì)算、控制、檢測(cè)等功能，而且還具智能化調(diào)節(jié)和控制、在線分析決策等功能的新型變電站。

1.2智能變電站的優(yōu)勢(shì)

第一，環(huán)保效果優(yōu)。應(yīng)用智能變電站不需要在建設(shè)運(yùn)行過程中使用傳統(tǒng)的電纜，只需要利用光線電纜就能實(shí)現(xiàn)連接。同時(shí)，在變電站內(nèi)部設(shè)置了大量的具有低能耗、集成化的電子設(shè)備，并淘汰了充油式互感器，而是應(yīng)用電子互感器替代，這種互感器能夠有效減少能源消耗，進(jìn)而降低變電站的運(yùn)行成本，發(fā)揮低碳環(huán)保作用。第二，交互性優(yōu)。應(yīng)用智能變電站能夠?qū)崿F(xiàn)信息自動(dòng)化收集和分析，并在變電站內(nèi)部實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享和上傳，進(jìn)而能夠在其他系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)信息互通，加強(qiáng)各個(gè)變壓器之間的聯(lián)系，確保電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。第三，可靠性高。電力系統(tǒng)只有具備可靠性才能滿足人們的用電需求，保證用電質(zhì)量。應(yīng)用智能變電站，不僅能夠確保電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，還能減少各種事故問題的發(fā)生，始終保證用電的穩(wěn)定性。

2分析智能變電站繼電保護(hù)穩(wěn)定的重要性

隨著電力智能化的快速發(fā)展，我國(guó)的智能變電站也越來越重要，其安全穩(wěn)定性直接與人們的生產(chǎn)、生活聯(lián)系在一起。但在智能變電站實(shí)際的應(yīng)用過程中，可能會(huì)出現(xiàn)各種因素影響智能變電站的正常運(yùn)作，導(dǎo)致無法進(jìn)行穩(wěn)定的供電，甚至無法供電，為人們的生產(chǎn)、生活帶來巨大影響。不僅如此，還會(huì)導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備的損壞，造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，在建設(shè)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，需要提高變電站中各種設(shè)備運(yùn)作的穩(wěn)定性，降低干擾因素的影響。而繼電保護(hù)裝置則可以有效減輕發(fā)生故障時(shí)對(duì)設(shè)備以及其他方面造成的影響。當(dāng)電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，一旦發(fā)生故障，智能變電站可以在繼電保護(hù)設(shè)備的保護(hù)下發(fā)出預(yù)警，進(jìn)而提醒相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行檢修，降低故障損失。若是智能變電站發(fā)生相關(guān)故障，繼電保護(hù)設(shè)備會(huì)對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理，分離電力系統(tǒng)與故障節(jié)點(diǎn)，防止故障范圍的擴(kuò)大，降低故障的損傷范圍，為智能變電站提供及時(shí)、有效的安全保障。社會(huì)對(duì)于用電最基本的要求就是穩(wěn)定可靠。智能變電站采用的是自動(dòng)化管理，它能及時(shí)發(fā)出信息告知故障，并能對(duì)故障的線路進(jìn)行及時(shí)處理，消除故障，此外，一些人為不能事先預(yù)料的故障，它也能提前分析得到，及時(shí)處理，排除問題，具有即時(shí)性，更可靠性，對(duì)維持電力正常運(yùn)行更加有保障。繼電保護(hù)作為電力正常運(yùn)行的重要守護(hù)，具有兩大鮮明特點(diǎn)。

3優(yōu)化措施分析

3.1計(jì)算機(jī)技術(shù)

智能變電站智能保護(hù)系統(tǒng)最基本的要求是實(shí)現(xiàn)電路的保護(hù)，其次要實(shí)現(xiàn)智能化操作。智能化操作就需要系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和處理。收集的信息包括了電路的運(yùn)行參數(shù)、故障的運(yùn)行參數(shù)以及其他相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，處理就是通過智能化方式判斷這些參數(shù)是否處于正常范圍內(nèi)。而要完成對(duì)這些數(shù)據(jù)的處理就需要計(jì)算機(jī)的參與，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。

3.2注意智能化系統(tǒng)的二次檢核

由于一次檢核不能發(fā)現(xiàn)全部問題，因此在進(jìn)行一次檢核之后有必要進(jìn)行二次檢核，以確保系統(tǒng)的安全性，在二次檢核中如果有異常情況，要及時(shí)調(diào)整，使智能化系統(tǒng)更加穩(wěn)定、流暢，二次檢核提高了繼電保護(hù)的穩(wěn)定性，讓整個(gè)智能系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠。

3.3網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

由于我國(guó)電力需求量高，電網(wǎng)系統(tǒng)龐大而復(fù)雜，因此單一的繼電保護(hù)裝置根本無法滿足對(duì)龐大電網(wǎng)系統(tǒng)的需要，所以需要采用更廣泛的網(wǎng)絡(luò)化智能技術(shù)，這樣才能符合當(dāng)前電力需求。網(wǎng)絡(luò)化的繼電保護(hù)可以更加有效、快捷的計(jì)算、處理電力系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)，及時(shí)找出故障，確定故障位置，明確故障原因，而且在處理龐大數(shù)據(jù)的同時(shí)各項(xiàng)不同運(yùn)行數(shù)據(jù)不會(huì)受到影響，不會(huì)降低運(yùn)行速度，使每一項(xiàng)運(yùn)行都處在正常運(yùn)行之中。通過與計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合不斷完善繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化。

3.4分布式信息流配置

智能變電站是由網(wǎng)絡(luò)通過光纖和網(wǎng)線對(duì)各種信息進(jìn)行各繼電保護(hù)裝置與一次設(shè)備及監(jiān)控系統(tǒng)相連接起來。因此，網(wǎng)絡(luò)的故障或不穩(wěn)定是智能變電站中最為嚴(yán)重的故障情形，可能會(huì)造成各種誤動(dòng)或拒動(dòng)狀況。由于網(wǎng)絡(luò)信息在傳輸過程中，連接情況復(fù)雜，極易受到外界因素干擾且形式較難拓寬，這導(dǎo)致無法對(duì)一次設(shè)備實(shí)以切實(shí)有效的保護(hù)措施。但現(xiàn)階段，智能變電站采用三層兩網(wǎng)分布處理方式，具備實(shí)現(xiàn)分散處理的能力。采用分布式信息流網(wǎng)絡(luò)的前提是要確保信息一致且通信標(biāo)準(zhǔn)一致，若是在以往傳統(tǒng)的變電站中，幾乎無法實(shí)現(xiàn)。但由于智能變壓站所使用的通信是由互聯(lián)網(wǎng)以及智能斷路器相結(jié)合實(shí)現(xiàn)的，因此可以保證信息和通信標(biāo)準(zhǔn)一致。合并單元所獲得的電流以及電壓信號(hào)，能夠通過單相的形式進(jìn)行發(fā)送，并被直接傳送進(jìn)SV網(wǎng)絡(luò)。通過SV網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與保護(hù)裝置側(cè)不同信，進(jìn)而進(jìn)行信號(hào)的采樣。智能終端需要同時(shí)連接智能變電站中的一、二次設(shè)備，其系統(tǒng)組成GOOSE網(wǎng)絡(luò)，這樣才能夠在智能終端的控制下，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的跳閘和重合閘操作。在保護(hù)間隔內(nèi)進(jìn)行有效信息交互時(shí)，采取交互方式是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，使合并單元能夠與智能終端實(shí)現(xiàn)直接連接的狀態(tài)。并將相應(yīng)的保護(hù)裝置和合并單元的功能集合在一起，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)直接采樣工作的進(jìn)行以及數(shù)據(jù)的有效傳輸。另外，保護(hù)裝置在與智能終端集合后，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)跳閘功能。通過在母線和線路上安設(shè)電子式的電壓互感器，能夠使檢測(cè)信號(hào)進(jìn)入合并單元后，將信息數(shù)據(jù)傳送到SV系統(tǒng)。

3.5正常情況下繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)技術(shù)

智能變電站在運(yùn)行狀態(tài)下采用的繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)技術(shù)，是保證電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。繼電保護(hù)運(yùn)行維修技術(shù)一般由相關(guān)保護(hù)裝置和系統(tǒng)所構(gòu)成。其中，保護(hù)裝置包括繼電保護(hù)裝置、報(bào)文分析裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等，系統(tǒng)主要是智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)。在具體應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，相關(guān)技術(shù)和管理人員應(yīng)該加強(qiáng)巡視和管理，確保技術(shù)保護(hù)功能能夠正常發(fā)揮。相關(guān)技術(shù)人員可以應(yīng)用電子設(shè)備創(chuàng)建信息管理系統(tǒng)，利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行信息收集和整理，當(dāng)線路出現(xiàn)故障問題時(shí)，系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)，相關(guān)維修要根據(jù)流程對(duì)故障問題進(jìn)行處理。在處理故障的過程中，系統(tǒng)可以將故障問題通過參數(shù)、電子數(shù)據(jù)等方式存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中，方便維修人員操作。另外，還需要嚴(yán)格根據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，全面檢測(cè)繼電保護(hù)裝置，并將檢測(cè)結(jié)果記錄在網(wǎng)絡(luò)終端中，維修人員可以利用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)查詢相關(guān)問題，提升維護(hù)的有效性，避免出現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行故障。

結(jié)語：總之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)逐漸應(yīng)用智能變電站實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)輸，這對(duì)保護(hù)電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性等有著重要的價(jià)值。因此，需要加強(qiáng)對(duì)智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)的研究和分析，特別是變電站過程層、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、過流電限定保護(hù)、繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)等技術(shù)的研究，提升智能變電站的保護(hù)功能，促使電力系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，促使我國(guó)電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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