智能變電站保護系統(tǒng)可靠性研究
發(fā)布時間:2018-06-26 來源: 美文摘抄 點擊:
摘 要:隨著目前智能變電站技術日益發(fā)展和進步,智能化電力設備在我國智能電網(wǎng)建設過程中發(fā)揮著越來越重要的作用,智能變電站要長期安全穩(wěn)定的運行,繼電保護系統(tǒng)至關重要,對于智能變電站的運行具有決定性的作用,所以要更好地保證繼電保護的質(zhì)量和水平,就必須要使用高科學的管理方法來提升變電站保護系統(tǒng)可靠性,只有這樣,才能更好地保證變電站工作的質(zhì)量和水平。
關鍵詞:智能變電站;繼電保護;可靠性
1 背景
隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提升,智能電網(wǎng)的建設規(guī)模逐漸擴大,其不管是在系統(tǒng)的組成方面,還是在內(nèi)涵上均與傳統(tǒng)電網(wǎng)大相徑庭。在智能變電站繼電保護系統(tǒng)中,光纖替代了傳統(tǒng)的電纜,在有效評估繼電保護系統(tǒng)的過程中,主要是通過繼電保護系統(tǒng)的構(gòu)造及其元件進行的。這主要是因為該因素能夠影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定運行,對智能變電站繼電保護系統(tǒng)進行可靠性分析與整個智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行息息相關。鑒于此,分析和研究智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性的現(xiàn)實意義不言而喻。變電站的整體安全性因為智能變電站繼電保護系統(tǒng)的出現(xiàn)而得到了提高,智能變電站的出現(xiàn)使我國電力行業(yè)的發(fā)展得到了推動,同時能夠使電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運行得到保障。由于社會的不斷發(fā)展,科學技術的不斷創(chuàng)新,電力行業(yè)未來的發(fā)展一定會越來越好。繼電保護系統(tǒng)的可靠性也會隨著一些新設備和新技術的應用而得到再一次的升級,所以我們要加強對電力事業(yè)的研究和探索,進行深入的相關研究,智能化、數(shù)字化將是我國電力行業(yè)未來的發(fā)展方向,也是電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障。
2智能變電站及其繼電保護
2.1智能變電站的特點
智能變電站是在運用電子通信網(wǎng)絡技術的二次系統(tǒng)的基礎上集成信息測量、采集及控制的應用模式,以實現(xiàn)電網(wǎng)實時數(shù)字化、智能化和自動化控管。智能變電站的主要特征在于數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集模式、網(wǎng)絡化的信息交互模式、集成化的信息應用和狀態(tài)化的設備檢修。與傳統(tǒng)變電站的常規(guī)互感器相比,智能變電站使用了新的電子式互感器,利用高速以太網(wǎng)對電壓、電流的模擬數(shù)字信號進行采集和傳輸,使用智能斷路器等設備實現(xiàn)變電站的自動化。
2.2智能變電站繼電保護的特點
基于IEC61850協(xié)議的智能變電站繼電保護與傳統(tǒng)的站控層和間隔層結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)不同,主要分為過程層和間隔層。智能變電站繼電保護系統(tǒng)的主要元件為交換機、合并單元、網(wǎng)絡接口、智能終端、電子互感器、同步時鐘源等。智能變電站可將采集的信息匯總并傳遞至繼電保護裝置。繼電保護系統(tǒng)接收命令后進行斷路器的跳合闡,并反饋信息。
2.3智能變電站繼電保護系統(tǒng)架構(gòu)
經(jīng)過分析可知智能變電站繼電保護主要由兩部分組成,一部分是層次化保護系統(tǒng),另一部分是一體化監(jiān)控系統(tǒng)。第一,層次化保護系統(tǒng)主要有站域級的保護與控制、地級的繼電保護裝置和廣域級的保護與控制。其中,低級繼電保護主要由智能終端、就地化線路、集成性智能終端等組成。就地化保護可直接與電氣連接,其可靠性較高;地域級主要由戰(zhàn)域級保護管控和戰(zhàn)域保護組成,戰(zhàn)域級管控內(nèi)部保障智能診斷、保信子站、二次狀態(tài)監(jiān)測、可視化分析等操作。保護管控不僅僅是一個子系統(tǒng),而且內(nèi)部包含著較多的物理設備,可以通過物理設備進行設置,進而提高其可靠性。第二,一體化監(jiān)控系統(tǒng)可以直接利用管理機得到保護數(shù)據(jù)。
3提高智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性的方法
3.1設備配置方面
。1)實現(xiàn)變壓器保護裝置的完善配置
電力系統(tǒng)下規(guī)定了相應的電壓額度,要想實現(xiàn)供配電的正常運行,則需確保電壓額度限制要求。而在實際踐行的過程中,為了實現(xiàn)對電壓的有效控制,通常是借助變壓器系統(tǒng)的運用來實現(xiàn)的。因此,針對配電保護,則可借助分布式配置方法來實現(xiàn)差動繼電保護,并借助集中式配置方法,實現(xiàn)對后備保護,而針對非電量繼電保護,則可借助安裝獨立保護裝置來實現(xiàn)有效保護,以此來提升供配電的可靠性。
。2)優(yōu)化與完善相應的繼電保護系統(tǒng)
在實際踐行的過程中,需要基于當前電力系統(tǒng)的實際狀況下,針對系統(tǒng)的冗余進行優(yōu)化設計,以容錯指標的設置來最大程度避免系統(tǒng)出現(xiàn)錯動以及拒動的問題,且確保這一設計不會給系統(tǒng)的運行帶來影響,以此來促使系統(tǒng)實現(xiàn)安全可靠且穩(wěn)定運行。同時還可將備電切換以及多數(shù)表方法運用于這一系統(tǒng)優(yōu)化設計中,以此來優(yōu)化并統(tǒng)一系統(tǒng)指標,為提升系統(tǒng)運行的可靠性提供障。需要注意的是,在進行冗余設計的過程中,需要實現(xiàn)資金的合理投入,以此確保實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。
(3)線路保護配置與二次巡檢工作的落實
一方面,在線路保護配置上,則需要針對線路來實現(xiàn)保護裝置的設置,以集中式與后備式兩種方式來實現(xiàn)對線路的保護,通過對電壓間隔單元的保護以及對通信的監(jiān)視,及時發(fā)現(xiàn)問題并進行解決,以完善配電線路保護控制方案的提供來確保實現(xiàn)智能電網(wǎng)的安全可靠運行;另一方面,要實現(xiàn)二次巡檢工作的完善落實,通過相應巡檢小組的完善建設,在明確其職責的同時,確保其具備較高的專業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng),能夠以二次巡檢工作的完善落實,實現(xiàn)對智能電網(wǎng)配電站繼電保護系統(tǒng)的全面巡檢,以實際發(fā)現(xiàn)問題并進行解決,以確保系統(tǒng)實現(xiàn)安全可靠運行。
3.2系統(tǒng)管理層面方面
(1)過程層中的繼電保護
在過程層中,要實現(xiàn)迅速跳閘的功能,這是系統(tǒng)性的功能,要保護母線、變壓器、線路等裝置,通過保護降低了電網(wǎng)的運行風險,保證了調(diào)試系統(tǒng)的安全性,所以必須要掌握過程層的保護功能,盡量的減少系統(tǒng)保護設置。如果主保護系統(tǒng)中出現(xiàn)了不大的波動,如果電力系統(tǒng)運行出現(xiàn)了變化,主保護定值一般不會輕易變化,從而保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。很多設備都是一次性使用設備,對開關進行設計時要與硬件進行分離,相對獨立的完成保護功能,這樣可以有效的保護母線和輸電線路。對斷路器進行連接時,有關的數(shù)據(jù)可以將電壓進行串聯(lián)。
。2)間隔層的繼電保護
在智能變電站的繼電保護系統(tǒng)中,要應用雙重化配置,如果配置后備保護系統(tǒng),會實現(xiàn)后備設備的保護功能以及失靈的保護功能,對于相連線路和對端的母線也可以進行保護,基于后備設備電流,要正確判斷電網(wǎng)運行中出現(xiàn)的問題和故障,從而可以制定比較有效的防跳閘策略。對間隔層進行繼電保護,也可以實現(xiàn)電壓的等級集中配置,在繼電保護技術中適當?shù)倪M行調(diào)整,要根據(jù)電網(wǎng)運行的實際情況來進行調(diào)整。
。3)策劃發(fā)展方向
現(xiàn)在越來越多的電力系統(tǒng)在應用智能變電站,智能變電站在電力系統(tǒng)的發(fā)展歷程中具有良好的發(fā)展前景,智能變電站要發(fā)揮智能化和自動化的運行要求,必須要重視繼電保護系統(tǒng)性能的改進和提高,繼電保護系統(tǒng)實現(xiàn)了信息化和智能化,才能保證智能變電站的正常運行。電網(wǎng)如果可以正常運行,在此基礎上,繼電保護系統(tǒng)要更加完善其智能化和信息化,在繼電保護系統(tǒng)中要充分的應用現(xiàn)代化的電力科學技術,為了實現(xiàn)繼電保護裝置的智能化水平,可充分應用計算機技術的高性能。同時繼電保護裝置要準確的進行數(shù)據(jù)發(fā)送和采用,要逐步實現(xiàn)繼電保護網(wǎng)絡化的功能,繼電保護中的出口跳閘等信息傳遞通過網(wǎng)絡來傳遞后,繼電保護的傳輸功能會大大提高。
4.結(jié)語
分析了智能變電站繼電保護系統(tǒng)的主要構(gòu)成,然后簡要分析了智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性,旨在能夠在智能變電站的發(fā)展上做出一定貢獻,使智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性得以提高,進而推動智能電網(wǎng)建設工作更好地發(fā)展。
參考文獻
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