智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

韓鵬

國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司南京供電分公司 江蘇南京 210000

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)電力行業(yè)得到了持續(xù)可靠的發(fā)展，電力系統(tǒng)的智能化被得到了廣泛的應(yīng)用。因此在對(duì)智能變電站運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，需要最大限度的保證其穩(wěn)定性和可靠性，從而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)改造的可靠穩(wěn)定性，對(duì)于創(chuàng)建智能電網(wǎng)可以提供相對(duì)較大的前提條件，最終最大限度的促進(jìn)現(xiàn)代化建設(shè)當(dāng)中的安全穩(wěn)定電能的有效保障。

1 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

電子互感器，在智能變電站保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中充當(dāng)著重要的角色。在變電站當(dāng)中，互感器一般都具備點(diǎn)此結(jié)構(gòu)[1]。在現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)攢下，電磁式的互感器在使用的過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生很多的問(wèn)題，因此傳統(tǒng)的電磁式的互感器已經(jīng)不能滿足智能變電站的需求，現(xiàn)階段當(dāng)中出現(xiàn)了電子式的互感器。電子式的互感器和傳統(tǒng)的電磁式的互感器相比較，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)自身故障的檢測(cè)，在準(zhǔn)確程度方面相對(duì)較高，因此在保護(hù)裝置的運(yùn)行速度方面也相對(duì)較高，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的安全防護(hù)。與此同時(shí)，在電子式互感器光纜當(dāng)中，絕緣結(jié)構(gòu)的相對(duì)簡(jiǎn)單可以實(shí)現(xiàn)電纜企業(yè)的可持續(xù)化大力發(fā)展。

在作業(yè)的過(guò)程當(dāng)中，電子式的互感器可以實(shí)現(xiàn)信息的收集，對(duì)信息作出統(tǒng)一處理之后，進(jìn)行傳輸?shù)胶喜卧?dāng)中，在科學(xué)合理的排布下會(huì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，成為特定的格式之后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)送到保護(hù)裝置當(dāng)中。在智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中，核心部位為合并單元，在合并單元當(dāng)中可以對(duì)互感器以及保護(hù)裝置存在的復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行有效的規(guī)避，進(jìn)行智能變電站的成本構(gòu)造，以此來(lái)確保二次設(shè)備當(dāng)中可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。在交換機(jī)當(dāng)中，屬于基礎(chǔ)部位，重要的組成部分質(zhì)疑，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸和交換，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的通信通道建立，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罱K目標(biāo)。在對(duì)智能終端的電力系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)當(dāng)中斷路器當(dāng)中的電、磁、溫度、機(jī)械等多種具體情況來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的故障預(yù)測(cè)性能的穩(wěn)定。在對(duì)保護(hù)裝置運(yùn)行當(dāng)中所發(fā)現(xiàn)的跳合閘的指示現(xiàn)象，可以對(duì)控制層來(lái)進(jìn)行斷路器信息的有效傳遞，因此在進(jìn)行故障信息檢測(cè)的時(shí)候，需要進(jìn)入到智能終端來(lái)進(jìn)行使用，以此來(lái)提升工作效率。

2 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性分析

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及元件在環(huán)境以及時(shí)間和條件下進(jìn)行正常運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)其系統(tǒng)和元器件的完整程度進(jìn)行指標(biāo)的反映。對(duì)于系統(tǒng)的修復(fù)可靠性影響相對(duì)較大，因此在對(duì)智能變電站繼電保護(hù)需要考慮到智能變電站的修復(fù)系統(tǒng)。在對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的元器件以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的過(guò)程當(dāng)中，需要分為以下兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析：

首先，在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方面，對(duì)220kV智能變電站當(dāng)中按照SV和GOOSE的傳輸是否存在共網(wǎng)等不同的采樣和跳閘方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分析，利用不同的采樣和跳閘方式下進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，在直采直跳方式當(dāng)中，繼電保護(hù)的設(shè)備利用光線進(jìn)行直連采樣和跳閘的方式，只適用于部分支路當(dāng)中[2]。在網(wǎng)采直跳的方式當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)SV和GOOSE的獨(dú)立組網(wǎng)或者共網(wǎng)的現(xiàn)象。在直采網(wǎng)跳的方式當(dāng)中，繼電保護(hù)設(shè)備在GOOSE網(wǎng)絡(luò)下會(huì)產(chǎn)生跳閘現(xiàn)象。在網(wǎng)采網(wǎng)跳當(dāng)中，繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中的采樣和跳閘都需要在SV和GOOSE的單獨(dú)或者共網(wǎng)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)過(guò)程層的網(wǎng)絡(luò)屬于智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)，在繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中可以利用其來(lái)對(duì)其信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且可以實(shí)現(xiàn)斷路器的有效控制。

其次，在智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)的元件方面，包含了交換機(jī)、合并單元、網(wǎng)絡(luò)接口、智能終端、電子互感器、同步時(shí)鐘源等多個(gè)設(shè)備。電子互感器和傳統(tǒng)的電磁互感器進(jìn)行對(duì)比，在無(wú)磁飽和、測(cè)量準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、小巧輕便、數(shù)字化、安全等方面都具有相當(dāng)大的優(yōu)點(diǎn)。在傳感頭電源的不同情況下，電子式的互感器可以分為有源型和無(wú)源型兩種類型。在合并單元當(dāng)中可以對(duì)過(guò)程層數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣和傳輸，利用接受數(shù)據(jù)的時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電子式互感器傳輸信息的標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接收。對(duì)于合并單元來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的共享狀態(tài)。交換機(jī)可以實(shí)現(xiàn)智能以太網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換。在交換機(jī)傳輸當(dāng)中，可以在虛擬局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能單元的劃分，對(duì)通信效率可以實(shí)現(xiàn)最大限度的提升。在交換機(jī)的環(huán)路實(shí)現(xiàn)邏輯通斷端口設(shè)置之后，可以實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。智能終端對(duì)于斷路器的實(shí)時(shí)監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)利用數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)斷路器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效檢測(cè)。在對(duì)斷路器進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)檢修的過(guò)程當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備問(wèn)題故障的及時(shí)修補(bǔ)改正。作為智能終端來(lái)說(shuō)，可以對(duì)斷路器開(kāi)斷的命令進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的反饋。在智能電網(wǎng)信號(hào)采集和傳輸過(guò)程當(dāng)中，需要利用同步時(shí)鐘的方式來(lái)確保智能電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和準(zhǔn)確性。對(duì)數(shù)據(jù)的采集和傳輸做出正確順序的記錄，從而保證后續(xù)操作的準(zhǔn)確程度[3]。在現(xiàn)階段當(dāng)中，同步時(shí)鐘主要是利用全球定位系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。變電站的對(duì)時(shí)裝置對(duì)GPS進(jìn)行時(shí)間信號(hào)的脈沖發(fā)出，最終實(shí)現(xiàn)裝置的接收并且進(jìn)行時(shí)間的校正。除此之外，在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的維護(hù)方面，需要根據(jù)實(shí)際情況建立起合適的繼電保護(hù)系統(tǒng)模式，在對(duì)電壓進(jìn)行限定延時(shí)的條件下對(duì)電流量進(jìn)行測(cè)定，從而確保電流的負(fù)荷可以及時(shí)的發(fā)出警報(bào)，提升繼電保護(hù)的可靠性[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，智能變電站當(dāng)中的繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性研究相當(dāng)重要，因此需要對(duì)智能變電站的繼電保護(hù)可靠性方法進(jìn)行不斷的提升，在實(shí)際情況以及需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理科學(xué)的方法來(lái)確保智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，提升電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。