220kV智能變電站繼電保護(hù)配置方案研究

王慧超

摘要：電力事業(yè)一直是我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)，而變電站是將用戶與發(fā)電連接起來(lái)的橋梁，其直接影響到電網(wǎng)的運(yùn)行安全。目前，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，在這個(gè)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中智能電網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)十分完善。220kV智能變電站的發(fā)展是基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)的，隨著智能化程度的提高，220kV智能變電站的信息化水平也隨之增加，因此帶來(lái)了許多問(wèn)題，為了使220kV智能變電站調(diào)試到最佳的狀態(tài)，相關(guān)工作人員需要與其他變電站進(jìn)行對(duì)比分析，本文將從繼電保護(hù)裝置的局限性出發(fā)，深入研究220kV智能變電站繼電保護(hù)配置方案，以供相關(guān)從業(yè)人員借鑒學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：220kV智能變電站;繼電保護(hù);配置方案

引言

相關(guān)工作人員在選擇繼電保護(hù)配置方案時(shí)，需要考慮到技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素，還要保證220kV智能變電站繼電保護(hù)配置能夠滿足未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，因此相關(guān)工作人員需要對(duì)比不同的配置方案的優(yōu)缺點(diǎn)，從而選擇較為優(yōu)化、實(shí)用的繼電保護(hù)配置方案，因此本文將從220kV智能變電站繼電保護(hù)的內(nèi)涵出發(fā)，探討220kV智能變電站繼電保護(hù)配置方案，以供相關(guān)從業(yè)人員借鑒學(xué)習(xí)。

1智能變電站概念

智能變電站指的是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而將變電站進(jìn)行現(xiàn)代化改造后建設(shè)而成的變電站，其主要構(gòu)建部分是智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備，以規(guī)范通信為基礎(chǔ)，通過(guò)這些智能化設(shè)備來(lái)分層構(gòu)建，這樣一來(lái)變電站的智能電氣設(shè)備便可彼此共享信息以及相互操作。智能變電站的數(shù)字化主要由過(guò)程層的設(shè)備來(lái)體現(xiàn)，整體站內(nèi)信息體現(xiàn)出智能變電站的信息化，智能變電站在智能方面的優(yōu)勢(shì)則體現(xiàn)在開(kāi)關(guān)設(shè)備上。

2智能變電站與保護(hù)裝置的特點(diǎn)

2.1確保信息的精確性

智能保護(hù)裝置內(nèi)的合并單元有很多，能夠具有濾波的作用，因此受到的數(shù)字量輸出能夠在最大的限度上得到保證，其次，職能保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)接收方式主要被小巧的光收發(fā)模塊所取代，因此數(shù)字信號(hào)無(wú)需配置常規(guī)的保護(hù)裝置，能夠直接應(yīng)用于保護(hù)邏輯運(yùn)算，一定程度上避免了采樣出差的出現(xiàn)。模擬量輸入變換、低濾波單元的工作都是造成采樣誤差的重要原因，因此采用直接通過(guò)光釬傳輸，能夠減少這些中間環(huán)節(jié)帶來(lái)的不良影響。智能保護(hù)裝置最重要的特征，體現(xiàn)在電子式互感器上，能夠通過(guò)光釬采集數(shù)據(jù)，因此在壓送的過(guò)程中，不含有高次諧波，這在一定程度上提高了采集信息的準(zhǔn)確性，減少信息數(shù)據(jù)失真的情況發(fā)生。

2.2智能保護(hù)性能的改進(jìn)

為了促使220kV智能變電站有序、穩(wěn)定的運(yùn)行，必須改進(jìn)220kV智能變電站的智能保護(hù)性能，相關(guān)工作人員應(yīng)該根據(jù)220kV智能變電站的實(shí)際要求，在滿足模擬量輸入、模數(shù)變換的前提下，簡(jiǎn)化硬件的結(jié)構(gòu)，并且提供實(shí)時(shí)通信、開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)等功能，從而使220kV智能變電站保護(hù)裝置的應(yīng)用領(lǐng)域得到極大的擴(kuò)展。在電力系統(tǒng)運(yùn)維工作中，繼電保護(hù)裝置中的電子互感器起到很重要的作用，因此相關(guān)工作人員應(yīng)該進(jìn)一步完善電子互感器的性能。

2.3處理能力強(qiáng)

微處理器的模擬量巨大，需要處理采樣單元與邏輯處理單元，這導(dǎo)致大部分的運(yùn)算模擬都要在數(shù)字核心單元完成，增加了微機(jī)處理器的工作量。而智能保護(hù)裝置使用互感器采集數(shù)據(jù)信息，因此智能保護(hù)裝置的通信接口、中央處理單元、通信接口都各自獨(dú)立，因此更容易完成信息采集的工作。常規(guī)的微機(jī)保護(hù)與智能保護(hù)存在著巨大的差異，最明顯的差異表現(xiàn)在硬件方面，首先，微處理器通常采用數(shù)字電路，并且人機(jī)對(duì)話、通信接口都通過(guò)信號(hào)處理單元來(lái)完成，這使得執(zhí)行元件的運(yùn)行情況極為重要，直接影響到常規(guī)保護(hù)裝置的工作狀態(tài)。

3220kV智能變電站繼電保護(hù)配置方案

3.1常規(guī)保護(hù)配置方案

為了體現(xiàn)220kV智能變電站的優(yōu)勢(shì)，還可以將操作單元移植終端操作元件上，這樣一來(lái)，不僅可以對(duì)單個(gè)的對(duì)象進(jìn)行保護(hù)，還能保留原有的模式，只需要取代傳統(tǒng)保護(hù)裝置的交流輸入插件即可，然而這種方案具有一定的局限性，首先是設(shè)備數(shù)量過(guò)多，會(huì)在一定程度上提高220kV智能變電站的工作量，并且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不方便維護(hù)工作的開(kāi)展，因此相關(guān)工作人員在研究220kV智能變電站繼電保護(hù)配置方案時(shí)，需要考慮到這一點(diǎn)。常規(guī)保護(hù)配置方案通常是指基于間隔單元進(jìn)行配置的一種方案，保留變壓器保護(hù)、線路保護(hù)，并使用常規(guī)互感器。常規(guī)保護(hù)配置方案具有較高的適用性，具有較高的線路保護(hù)、母線保護(hù)以及斷路器保護(hù)能力，相關(guān)工作人員還可以通過(guò)CPU插件來(lái)取代模擬量處理，數(shù)字接口實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)數(shù)據(jù)采集，并且使得電容器間隔互相獨(dú)立，這樣不僅為各測(cè)的測(cè)控裝置、計(jì)量?jī)x器提供保護(hù)，還能保證數(shù)據(jù)的正常傳輸，在使用時(shí)，只要接入網(wǎng)絡(luò)，就能將所有的單元合并在一起，使相關(guān)工作人員對(duì)220kV智能變電站的所有元件有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，因此需要在切換元件時(shí)，了解入站控層網(wǎng)絡(luò)，將220kV智能變電站的間隔配置轉(zhuǎn)向正常接收，相對(duì)系統(tǒng)保護(hù)配置方案，常規(guī)保護(hù)配置方案更容易實(shí)現(xiàn)，也更為成熟，因此大多數(shù)220kV智能變電站都選擇這種機(jī)電保護(hù)配置方案。

3.2一二次設(shè)備均有工作（春秋查）

①退出運(yùn)行的母差保護(hù)、變壓器保護(hù)、線路保護(hù)等涉及該檢修間隔合并單元和保護(hù)配合的SV接收或間隔投入軟壓板，失靈啟動(dòng)GOOSE接收和發(fā)送軟壓板;②退出需檢修的保護(hù)裝置的啟動(dòng)失靈等到其它保護(hù)的GOOSE發(fā)送軟壓板;③投入該檢修間隔合并單元、智能終端、保護(hù)裝置的檢修投入硬壓板;④一次設(shè)備停電，智能終端檢修不必退出智能終端出口壓板;⑤根據(jù)工作需要，保護(hù)人員在智能控制柜端子排處將CT短接并斷開(kāi)，PT回路斷開(kāi);⑥保護(hù)人員需要斷開(kāi)啟失靈回路的組網(wǎng)口光纖，確保啟失靈回路物理上斷開(kāi)時(shí)，應(yīng)通知運(yùn)行人員，通過(guò)監(jiān)控后臺(tái)檢查、確認(rèn)相關(guān)斷鏈信息;⑦插拔光纖只能在檢修設(shè)備側(cè)插拔，禁止在過(guò)程層交換機(jī)側(cè)插拔;跳纖接回后，必須檢查相關(guān)裝置報(bào)斷鏈告警信號(hào)恢復(fù)正常;⑧保護(hù)人員應(yīng)將檢修的保護(hù)裝置MMS網(wǎng)線斷開(kāi)，確保保護(hù)裝置不會(huì)向后臺(tái)發(fā)送信號(hào)，影響監(jiān)盤(pán)。

3.3繼電保護(hù)

目前，我國(guó)在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)方面有著嚴(yán)格的基本要求：一是選擇性;二是靈敏性;三是速動(dòng)性;四是電力的可靠性。而選擇性以及靈敏性與繼電保護(hù)系統(tǒng)有著直接的關(guān)系，速動(dòng)性和電力的可靠性則是與GOOSE有著直接的關(guān)系。若是一次設(shè)備和二次設(shè)備條件相同的情況下，傳統(tǒng)的保護(hù)節(jié)點(diǎn)直接采用了跳閘的方式，而智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)則是利用GOOSE報(bào)文通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞給智能操作箱，雖說(shuō)這樣的方法中間環(huán)節(jié)較多導(dǎo)致了保護(hù)動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，但是這段時(shí)間其實(shí)是被穩(wěn)定控制在安全時(shí)間范圍內(nèi)的，并不會(huì)影響其保護(hù)作用。智能變電站繼電保護(hù)是使用GOOSE的方式，這樣一來(lái)繼電保護(hù)系統(tǒng)便可以利用網(wǎng)絡(luò)做到相互啟動(dòng)和閉鎖信號(hào)的傳遞，同樣也可以進(jìn)行跳閘操作。這樣的方式相較于傳統(tǒng)的保護(hù)系統(tǒng)所用的回路方式，可靠性則會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)的可靠性、日常的運(yùn)行、檢修以及擴(kuò)建安全性的提升而得到提升。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，相關(guān)工作人員在選擇繼電保護(hù)配置方案時(shí)，需要考慮到技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素，還要保證220kV智能變電站繼電保護(hù)配置能夠滿足未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，因此相關(guān)工作人員需要對(duì)比不同的配置方案的優(yōu)缺點(diǎn)，從而選擇較為優(yōu)化、實(shí)用的繼電保護(hù)配置方案，從而提高220kV智能變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性。

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