數(shù)字化變電站繼電保護(hù)應(yīng)用問(wèn)題研究

馮艷艷 梁盟 付婭 趙聯(lián)政

摘要：我國(guó)的科學(xué)技術(shù)一直在快速的發(fā)展，相應(yīng)的數(shù)字化變電站也發(fā)展的比較迅速。保障變電站繼電保護(hù)裝置可以正常的運(yùn)行屬于當(dāng)前電力行業(yè)當(dāng)中面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。繼電保護(hù)屬于保障變電站電力系統(tǒng)具備安全性以及可靠性的重要裝置。繼電保護(hù)裝置在變電站當(dāng)中的應(yīng)用，可以比較有效以及準(zhǔn)確地判斷故障，縮短相應(yīng)的停電時(shí)間，使得工作效率得到提高。本篇文章主要簡(jiǎn)單地對(duì)數(shù)字化變電站繼電保護(hù)應(yīng)用中的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，希望可以給大家?guī)ヒ恍﹩l(fā)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化，變電站，問(wèn)題

1前言

當(dāng)前，在變電站當(dāng)中，進(jìn)一步的完善數(shù)字化技術(shù)是非常必要的，這樣可以使得繼電保護(hù)以及配電能源等得到完善化，對(duì)電力設(shè)施進(jìn)行保護(hù)，非常有利于提高變電站的具體能力，逐漸的實(shí)現(xiàn)一體化。要不斷的促進(jìn)新技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步的對(duì)相關(guān)模型進(jìn)行完善，要善于突破傳統(tǒng)觀念。關(guān)于數(shù)字變電站，第二次技術(shù)革命屬于未來(lái)技術(shù)發(fā)展的一種響應(yīng)，一定要保障其具備先進(jìn)性，繼承性以及經(jīng)濟(jì)性。

2.數(shù)字變電站以及繼電保護(hù)的具體概述

2.1關(guān)于數(shù)字變電站的概述

數(shù)字變電站當(dāng)中所有信息的收集，輸入以及輸出等都需要把先前的模擬信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，并逐漸的形成適合于此的系統(tǒng)以及通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字變電站主要具備這些特點(diǎn)：可以非常有效的實(shí)現(xiàn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的采集，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較的緊湊，分布式系統(tǒng)具備分層性，還存在標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)建模以及網(wǎng)絡(luò)化的信息交互與集成等信息應(yīng)用。數(shù)字變電站包含非常多的優(yōu)點(diǎn)：它們可以共享共同的信息平臺(tái)，這樣就不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備重復(fù)投資的情況;不存在無(wú)飽和以及高精度的測(cè)量，CT不需要進(jìn)行二次開路。二次連接得到簡(jiǎn)化，可以使用光纜代替之前的電纜，具備優(yōu)良的電磁兼容性能。信息傳輸通道可以很好的實(shí)現(xiàn)自檢，這樣對(duì)其可靠性以及自動(dòng)化管理進(jìn)行了提高[1]。

2.2關(guān)于繼電保護(hù)的概述

繼電保護(hù)裝置主要在電網(wǎng)安全以及相應(yīng)的穩(wěn)定運(yùn)行當(dāng)中起著比較重要的作用。我國(guó)的電力系統(tǒng)在規(guī)模方面一直在不斷的擴(kuò)大，相應(yīng)的水平也在持續(xù)的提高，系統(tǒng)的運(yùn)行方式以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得非常的復(fù)雜化。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，大規(guī)模的集成電路技術(shù)也得到了較迅速的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)以及微處理器也進(jìn)入到了實(shí)用階段，并且微型計(jì)算機(jī)保護(hù)系統(tǒng)也逐漸變得非常的實(shí)用。繼電保護(hù)裝置一直在飛速的發(fā)展，其應(yīng)用范圍也變得比較廣泛，功能相對(duì)來(lái)講比較強(qiáng)大。特別是在變電站的具體保護(hù)功能當(dāng)中，可以利用不同的設(shè)備來(lái)使得不同的保護(hù)功能得到實(shí)現(xiàn)。另外，它還可以對(duì)之前難以完成的保護(hù)功能進(jìn)一步的促進(jìn)。我國(guó)的技術(shù)一直在不斷的發(fā)展，那么在變電站的保護(hù)當(dāng)中會(huì)應(yīng)用到更加先進(jìn)的技術(shù)。

3.應(yīng)用分析

3.1電子式互感器的使用

數(shù)字化變電站當(dāng)中主要的使用電子變壓器，在二次的輸出當(dāng)中，對(duì)應(yīng)的絕緣相對(duì)來(lái)講比較簡(jiǎn)單，體積相對(duì)比較小，對(duì)應(yīng)的重量也相對(duì)較輕，CT動(dòng)態(tài)范圍非常的寬，不存在飽和現(xiàn)象，不會(huì)出現(xiàn)開路情況，當(dāng)然還具備數(shù)字輸出的功能，這樣可以從根本上解決電磁互感器當(dāng)中存在的問(wèn)題，從而使得系統(tǒng)保護(hù)的安全性以及準(zhǔn)確性得到提高[2]。

3.2關(guān)于智能設(shè)備的使用

智能終端逐漸的取代了之前傳統(tǒng)的開關(guān)接線盒，關(guān)于保護(hù)控制命令方式也在發(fā)生根本性的變化。利用光纖網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與斷路器操作機(jī)構(gòu)之間的數(shù)字接口，并且可以把之前電纜傳輸?shù)奶l以合閘電流操作模式進(jìn)行更改為通訊操作模式。智能開關(guān)技術(shù)仍然處于一種研發(fā)階段，還沒(méi)有投入到使用當(dāng)中?？茖W(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展中，非常多的新技術(shù)將逐漸的在數(shù)字變電站的繼電保護(hù)當(dāng)中使用，這樣也可以對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)行保護(hù)。

3.3信息的共享

數(shù)字變電站的技術(shù)目標(biāo)主要包含信息建模以及互操作性。數(shù)字變電站首先需要提供比較豐富化的信息，主要包含相應(yīng)的電網(wǎng)運(yùn)行信息，一次以及二次設(shè)備監(jiān)視信息，保護(hù)故障信息以及動(dòng)作信息等。該信息需要在變電站以及電力系統(tǒng)的統(tǒng)一信息模型基礎(chǔ)上，建立用于描述所有信息的結(jié)構(gòu)化模型，具備統(tǒng)一化的建模方法，這樣就會(huì)實(shí)現(xiàn)信息的集成，非常的利于應(yīng)用以及維護(hù)。因此，信息化以及信息建模屬于實(shí)現(xiàn)互操作性的一種重要手段。交換式以太網(wǎng)技術(shù)可以非常有效的對(duì)信息交換的實(shí)時(shí)性進(jìn)行保障，這樣可以和保護(hù)以及控制功能的要求相適應(yīng)。過(guò)程層信息在數(shù)字化的基礎(chǔ)上利用光纖進(jìn)行傳輸，從而使得信號(hào)的抗干擾能力得到提高，進(jìn)一步促進(jìn)過(guò)程層信息的相關(guān)共享[3]。

3.4自動(dòng)化運(yùn)行技術(shù)

變電站的自動(dòng)控制系統(tǒng)可以保障變電站在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，第一時(shí)間對(duì)故障進(jìn)行檢查，與此同時(shí)給出相應(yīng)的解決建議以及方法。具備智能設(shè)計(jì)的設(shè)備都具有檢測(cè)功能，一旦系統(tǒng)檢測(cè)以及操作出現(xiàn)缺陷，它將會(huì)盡快的進(jìn)行警報(bào)。與此同時(shí)，它會(huì)自動(dòng)化的打印出關(guān)于變電站相關(guān)操作設(shè)備的具體測(cè)試報(bào)告，可以隨時(shí)的分析電氣設(shè)備的相關(guān)信息，并自動(dòng)化的執(zhí)行高級(jí)功能?，F(xiàn)代高壓斷路器的相關(guān)二次系統(tǒng)是在微處理器，電子技術(shù)以及現(xiàn)代傳感器技術(shù)的幫助下進(jìn)行設(shè)計(jì)以及建造的。

4.改善數(shù)字保護(hù)性能

4.1分布式總線保護(hù)

母線屬于電力系統(tǒng)當(dāng)中的主要組成部分，母線故障在電力系統(tǒng)當(dāng)中也是非常常見的故障。之前傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)裝置具備相應(yīng)的二次布線，非常的復(fù)雜化，容易受到干擾，不容易進(jìn)行擴(kuò)展，而分布式的母線保護(hù)裝置屬于面向空間的，分布式處理的管理屬于總線保護(hù)發(fā)展當(dāng)中的主要方向。分布式總線對(duì)于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求非常的高，對(duì)數(shù)據(jù)流量的要求也比較大。之前傳統(tǒng)的變電站很難對(duì)這些進(jìn)行滿足，數(shù)字變電站網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為解決這些問(wèn)題提供了一定的條件。

4.2關(guān)于數(shù)字化變壓器的保護(hù)

變壓器兩側(cè)的電磁電流互感器的相應(yīng)特性存在不一致的誤差，這會(huì)使得變壓器暫態(tài)不平衡電流得到加強(qiáng)。當(dāng)前，非常有效的措施是利用對(duì)保護(hù)器中保護(hù)電流值的增加來(lái)防止出現(xiàn)一些失誤操作，但是這樣會(huì)對(duì)保護(hù)器的靈敏度造成影響。在數(shù)字變電站當(dāng)中利用電子變壓器之后，可以使得匝間短路的靈敏度得到很大的提高，增加變壓器差動(dòng)保護(hù)的具體有效性[4]。

4.3傳輸線的數(shù)字保護(hù)

電磁式電流互感器的飽和度會(huì)對(duì)過(guò)電流保護(hù)起到很大的影響作用，特別是對(duì)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的工作時(shí)間造成較大的影響，它主要取決于相角測(cè)量的方向。過(guò)電流保護(hù)還需要由傳統(tǒng)的電流互感器的次級(jí)電流所決定。波形的失真會(huì)對(duì)動(dòng)作的選擇性造成影響，飽和電子電流互感器主要在數(shù)字變電站當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用，可以提供數(shù)據(jù)的采集，從而很好的消除電流傳輸過(guò)程當(dāng)中的誤差問(wèn)題，從根本上使得保護(hù)措施的性能得到提高。

5.結(jié)束語(yǔ)

總之，數(shù)字變電站的發(fā)展變得非常迅速，那么如何在數(shù)字變電站當(dāng)中配置相應(yīng)的繼電保護(hù)是非常重要的。電力系統(tǒng)應(yīng)該采取各種各樣的積極措施，以消除或者減少故障發(fā)生的可能性。如果發(fā)生故障，一定要快速的移除發(fā)生故障的一些組件，這樣可以保障電源系統(tǒng)安全有效的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]解曉東，湯磊.數(shù)字化變電站繼電保護(hù)應(yīng)用問(wèn)題研究[J].中國(guó)電力教育：企業(yè)版，2017，000（007）：P.263-266.

[2]胡鑫.數(shù)字化變電站繼電保護(hù)應(yīng)用問(wèn)題研究[J].工程技術(shù)：引文版，2016：00181-00181.

[3]范相濤.數(shù)字化變電站繼電保護(hù)應(yīng)用問(wèn)題研究[J].科研，2015（20）：00233-00233.

[4]羅媛.數(shù)字化變電站的繼電保護(hù)適應(yīng)性分析[J].科技與企業(yè)，2018（24）：169.