智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性探究

張一

摘 要

隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，智能變電站中的繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性與整個電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行有著息息相關(guān)的聯(lián)系，筆者首先對現(xiàn)階段的智能變電站繼電保護(hù)的主要組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的探討，同時也提出了相關(guān)的建議，旨在于能夠?qū)μ岣咧悄茏冸娬纠^電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行帶來一定的幫助。

關(guān)鍵詞

智能變電站;繼電保護(hù)系統(tǒng);運(yùn)行可靠性;技術(shù);措施

中圖分類號： TM63 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 14 . 82

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平也得到進(jìn)一步的提升，同時也對日常生活質(zhì)量提出了一定的要求，再加上越來越多家用電子產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，這在一定程度上加大了人們對于日常生活用電的需求。為了能夠滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，我國各大電網(wǎng)企業(yè)也不斷加大力度力求創(chuàng)建一個龐大、完善的智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，智能變電站中的繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行安全性與安全性與整個變電站的運(yùn)行質(zhì)量具有直接的影響，由此可見，如何進(jìn)一步研究智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性已經(jīng)成為電力事業(yè)中的重要發(fā)展議題。

1 關(guān)于智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)的概述

1.1 電子式互感器

電子式互感器作為智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中的核心組成，隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，電子式互感器的形式不斷地發(fā)生著變化，過去傳統(tǒng)的電磁式已經(jīng)發(fā)展成如今的電子式，電子式互感器能夠滿足如今電力系統(tǒng)的發(fā)展需求，電子式互感器能夠更加精準(zhǔn)地識別出電力系統(tǒng)中的故障位置，同時也能夠保障其他保護(hù)裝置的動作率，這種優(yōu)勢為電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性奠定了良好的基礎(chǔ)，與過去普通的光纜相比，電子式互感器的光纜配置形式屬于全套，造價成本相對較低。

1.2 合并單元

在一般情況下，當(dāng)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行的狀態(tài)下，系統(tǒng)所搜集到的任何電網(wǎng)數(shù)據(jù)及信息會通過電子式互感器將這些數(shù)據(jù)信息精準(zhǔn)地反饋到相對應(yīng)的合并單元中，合并單元所扮演的角色就是為接收這些來自電子式互感器所反饋的數(shù)據(jù)信息，當(dāng)合并單元完成數(shù)據(jù)信息的收集工作之后，就會自動地將這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行重新整合處理，另一方面，合并單元還能夠?qū)@些數(shù)據(jù)信息的錯誤格式進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，然后再將所有的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至保護(hù)裝置的內(nèi)部系統(tǒng)中，這對提升智能變電站的運(yùn)行可靠性帶來了利好的條件，除此之外，合并單元能夠靈活地將相關(guān)裝置之間的接線問題進(jìn)行處理，這對降低維護(hù)成本具有重要的作用。

1.3 交換機(jī)

在目前的發(fā)展階段，交換機(jī)作為智能變電站的重要結(jié)構(gòu)組成之一，交換機(jī)的創(chuàng)新與改革隨著電力技術(shù)的發(fā)展不斷發(fā)生了變化，過去傳統(tǒng)的交換機(jī)相對普通，而目前的交換機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)能夠朝著以交換機(jī)為原則創(chuàng)建的以太網(wǎng)的方向發(fā)展，根據(jù)調(diào)研，在新時期背景下，交換機(jī)在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下扮演著越來越重要的角色交換機(jī)不僅能夠為各種數(shù)據(jù)信息的傳遞與傳輸創(chuàng)建良好的條件，同時也對提高數(shù)據(jù)信息的傳輸效率奠定了堅實的基礎(chǔ)，此外，新時期的智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)也能夠充分地利用通信終端來對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行傳輸交換。

1.4 智能終端

在通常的情況下，當(dāng)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行的狀態(tài)下，電力技術(shù)人員可通過直接引入相關(guān)的智能終端的方式，來應(yīng)對由于電力故障系統(tǒng)檢測不及時而引起的相關(guān)問題，在現(xiàn)階段，智能終端系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)、及時地處理好相關(guān)的電力故障現(xiàn)象。另一方面，智能終端系統(tǒng)通過正確地收集關(guān)于保護(hù)裝置的跳合閘指令，然后將這些來自斷路器的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集以后傳輸至對應(yīng)的站控層中。除此之外，智能終端還能夠準(zhǔn)確地檢測到電力系統(tǒng)內(nèi)部中相關(guān)電力元件的具體溫度以及運(yùn)行狀態(tài)等信息，在充分地掌握這些重要信息之后，能夠有力地為相關(guān)電力故障問題提供理論的支撐，從而制定出針對性的解決方案。

2 提升智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的對策

2.1 制定環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的母線保護(hù)組網(wǎng)方案

在目前的發(fā)展階段，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的母線保護(hù)組網(wǎng)方案主要是通過充分利用母差保護(hù)裝置來及時地收集來自智能終端所發(fā)出的數(shù)據(jù)信息，需要完成該環(huán)節(jié)的工作才能夠?qū)崿F(xiàn)對繼電的保護(hù)目標(biāo)，但在現(xiàn)階段，由于技術(shù)層面的原因，該措施還存在一定的不足之處，該方法會直接對母差保護(hù)裝置的實際容量造成影響。在這種背景下，電力技術(shù)人員需要按照當(dāng)下的實際情況，摸索出一套健全的改善機(jī)制，從而完善母線保護(hù)組網(wǎng)的設(shè)計方案。另一方面，為了能夠進(jìn)一步提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行安全性及其穩(wěn)定性，要求電力技術(shù)人員嚴(yán)格參照實際的問題所在落實好環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的組網(wǎng)保護(hù)措施。

2.2 促進(jìn)自動報警功能的實現(xiàn)

在目前的發(fā)展階段，將自動報警功能應(yīng)用到智能變電站的運(yùn)行系統(tǒng)中，能夠切實有效地提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性與穩(wěn)定性。在一般情況下，一旦智能變電站在正常運(yùn)行的過程中，出現(xiàn)了故障問題，系統(tǒng)內(nèi)部中的自動報警功能就會及時啟動，在報警功能發(fā)揮作用之后，隨后智能變電站中的繼電保護(hù)裝置就會率先出現(xiàn)反應(yīng)，該裝置通過快速地對智能變電站內(nèi)部中的相關(guān)電力數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理及保存之后，及時地識別出故障的具體位置，然后將故障問題所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集之后，經(jīng)過系統(tǒng)自動分析，然后反饋出初步的故障診斷結(jié)果，在得出診斷結(jié)果之后，智能變電站內(nèi)部的繼電保護(hù)裝置就會立刻啟動跳閘的方式來對系統(tǒng)起到保護(hù)的作用。在智能變電站系統(tǒng)中應(yīng)用自動報警裝置能夠最大化地提升電力故障問題的診斷效率與準(zhǔn)確率，同時也能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)起到保護(hù)的作用，降低電力系統(tǒng)受到相關(guān)故障問題的干擾，這為提升智能變電站的運(yùn)行穩(wěn)定性及可靠性奠定了最基礎(chǔ)的條件。

2.3 過流電限定保護(hù)措施

在一般情況下，智能變電站在處于正常運(yùn)行的狀態(tài)下，其運(yùn)行過程常常會受到各種影響因素的干擾與限制，目前最為常見的問題主要體現(xiàn)在當(dāng)電流存在過載的情況就會直接引起變電站系統(tǒng)的外部設(shè)備發(fā)生斷路的不良情況，這種情況會導(dǎo)致電流負(fù)荷過大的問題出現(xiàn)，雖然這種不良問題的出現(xiàn)和正常的電流數(shù)值比較，其過負(fù)荷電流數(shù)值的大小幅度較小，但是這種問題極有可能引起過負(fù)荷電流出現(xiàn)跳閘的情況，這對提升智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性與安全性工作造成了一定程度的影響，針對這種系列性的難題，要求電力技術(shù)人員對現(xiàn)行的配置方案進(jìn)行完善，目前可行的方法包括：實施電壓限定延時的操作，將不同線路中的電流量展開測定工作，同時將電量展開科學(xué)、合理地分配工作，一旦出現(xiàn)負(fù)荷現(xiàn)象的問題，此時的電力系統(tǒng)會及時地展開相關(guān)的監(jiān)測工作，然后將所收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸至智能終端中，然后及時解決問題，通過這種措施為提升智能變電站保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量奠定良好的條件。

2.4 繼電保護(hù)系統(tǒng)線路保護(hù)

在一般情況下，在智能變電站的日常運(yùn)行過程中，電力技術(shù)人員需要高度注重對系統(tǒng)內(nèi)部的電路進(jìn)行高級別的保護(hù)工作，目前可直接采取縱聯(lián)差動的保護(hù)策略來充分地發(fā)揮出繼電保護(hù)系統(tǒng)的具體效用，通過不斷提升繼電保護(hù)系統(tǒng)線路的保護(hù)力度，才能夠促進(jìn)不同級別電壓之間的間隔單元的穩(wěn)定性，這對保障繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性具有重要的促進(jìn)作用。

2.5 完善運(yùn)維體系

在智能變電站的運(yùn)行過程中，電力運(yùn)維人員需要對設(shè)施檢測訊息進(jìn)行充分的運(yùn)用，通過將智能型終端與合并單元進(jìn)行隔開處理，在這一個過程中利用層型網(wǎng)絡(luò)內(nèi)令交換儀實現(xiàn)了分隔的目的，此外，還要注意對公眾交換儀與特定性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行基于科學(xué)角度的調(diào)節(jié)與監(jiān)管工作，同時還要對各種裝配中的軟硬壓板進(jìn)行規(guī)范性操作，高度重視智能終端柜的實地操作與運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的焦點(diǎn)。在對系統(tǒng)進(jìn)行維修、養(yǎng)護(hù)的過程中，要嚴(yán)格根據(jù)其具體需求進(jìn)行處理融合，并制定出一套基于設(shè)施消缺、運(yùn)轉(zhuǎn)扶持、狀況評測等層面的規(guī)范操作冊，從而充分地發(fā)揮出核心技術(shù)的監(jiān)管水平。通過不斷地優(yōu)化與實踐，在提升智能變電站相關(guān)技術(shù)的同時，也對繼電維護(hù)監(jiān)管體系質(zhì)量的提升奠定了堅實的基礎(chǔ)，另一方面，隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展與改革，智能變電站相關(guān)技術(shù)的準(zhǔn)則以及運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)范則要隨著技術(shù)的變化而做出相對應(yīng)的更改與升級，將設(shè)施狀況檢測作為狀況維修工作的先決條件，在智能變電站系統(tǒng)中，在實施交流型的采樣工作再到維護(hù)出口型回路等工作均需要在檢測環(huán)節(jié)中完成，從而提升設(shè)施狀況評測的質(zhì)量。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，為了能夠進(jìn)一步地提升智能變電站系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行狀態(tài)，需要對系統(tǒng)內(nèi)部的繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行更加深入的研究，制定出一套切實有效地保護(hù)措施，從而確保繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。電力技術(shù)的發(fā)展十分快速，除了需要在技術(shù)層面加以改造與創(chuàng)新，同時也要求電力技術(shù)人員不斷提升自身技術(shù)水平及責(zé)任感，從多個角度提升對電力系統(tǒng)的監(jiān)管力度，在發(fā)現(xiàn)故障問題的當(dāng)下，能夠快速地制定出正確的處理措施，保證智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

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