智能變電站的繼電保護(hù)應(yīng)用

劉芳杰 翁宇晗

摘要：近年來(lái)，我國(guó)變電站建設(shè)有了很大的變化，智能變電站在全國(guó)各地已經(jīng)逐漸投入使用，這對(duì)于我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展無(wú)疑有著極大的推動(dòng)作用。而隨著建設(shè)智能變電站步伐的加快，繼電保護(hù)也發(fā)揮了重要作用。鑒于此，本文對(duì)智能變電站的繼電保護(hù)應(yīng)用進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù);應(yīng)用

1智能變電站繼電保護(hù)機(jī)制概述

智能變電站有很強(qiáng)的集成性，在運(yùn)行中可以實(shí)現(xiàn)智能操作，運(yùn)維一體化，信息傳輸?shù)裙δ?，既提高了電力系統(tǒng)的效率，又可對(duì)給變電站設(shè)備實(shí)施監(jiān)控，確保了變電站的運(yùn)行安全。智能變電站的劃分過程中，有三層兩網(wǎng)。三層主要是過程層、間隔層和站控層。兩網(wǎng)是站控層網(wǎng)絡(luò)與過程層網(wǎng)絡(luò)。智能變電站在運(yùn)行的過程中，站控層主要負(fù)責(zé)傳輸整定值召喚、修改以及錄波文件的傳送等;過程層主要負(fù)責(zé)傳輸采樣值、跳閘、開關(guān)狀態(tài)量以及閉鎖等信號(hào)，對(duì)定時(shí)性與可靠性具有嚴(yán)格的要求，關(guān)系著變電站各項(xiàng)功能是否能夠正常運(yùn)行。

2智能變電站的特征

2.1交互性特征

智能變電站的主要作用是為電網(wǎng)提供信息，因此信息的采集速度、范圍都是智能變電站工作的考核指標(biāo)，只有與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)良好的交互性，才能在運(yùn)行中采集到需要的、足夠的信息，并及時(shí)、充分的共享給電網(wǎng)，從而確保電網(wǎng)系統(tǒng)的安全。

2.2可靠性特征

相比較傳統(tǒng)變電站而言，智能變電站在效率、數(shù)據(jù)處理、多方監(jiān)測(cè)及環(huán)保等方面都具有較多優(yōu)勢(shì)。由于智能變電站的先進(jìn)性使得人力資源得到了大大的解放，也消除了數(shù)據(jù)處理方面的誤差，也說(shuō)明了智能變電站具有更高的可靠性。智能變電站的可靠性主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是智能化設(shè)備具有相對(duì)較好的穩(wěn)定性，就使得變電站及其設(shè)備具有較好的穩(wěn)定性，能夠?qū)τ行?yīng)對(duì)外部的干擾;二是智能變電站自身具備對(duì)設(shè)備的預(yù)警機(jī)制，能夠進(jìn)行診斷和自我診斷，防患于未然，三是發(fā)生故障時(shí)，由于智能變電站具有更快的反應(yīng)速度，因此能夠及時(shí)采取措施，減少損失。

2.3集成性特征

智能變電站實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)等的高度融合，使得智能變電站系統(tǒng)變得更為先進(jìn)性。智能變電站的成功構(gòu)建，其中還應(yīng)用到虛擬電廠技術(shù)與微網(wǎng)技術(shù)，使得在數(shù)據(jù)采集上更具實(shí)效性，使得數(shù)據(jù)采集工作變得更為簡(jiǎn)單、便捷。通過多種技術(shù)的共同融合與集成，打造了更為完善的電網(wǎng)信息化平臺(tái)，通過該平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的合理控制、實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能化調(diào)節(jié)與制定決策等，為變電站的運(yùn)行奠定了信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3智能變電站繼電保護(hù)的基本要求

3.1信息應(yīng)用集成化的要求

智能變電站使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此可以消除以往由于繼電保護(hù)系統(tǒng)與建模之間存在的差異而導(dǎo)致信息采集結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，利用繼電保護(hù)裝置可以實(shí)現(xiàn)信息的集成化處理，使得不同子系統(tǒng)之間的信息都存在密切的聯(lián)系，從而有效的促進(jìn)信息資源的傳遞與共享。

3.2信息傳遞網(wǎng)絡(luò)化的要求

在智能變電站系統(tǒng)中，運(yùn)用繼電保護(hù)裝置可以實(shí)現(xiàn)信息的快速傳遞，從而建立一個(gè)完整的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，解決傳統(tǒng)變電站信息網(wǎng)絡(luò)重復(fù)使用同一個(gè)接口的弊端，減少變電站中使用的二次回路數(shù)量，也可以顯著的增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。另外通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用可以將分散的數(shù)據(jù)和資源進(jìn)行整合，通過網(wǎng)絡(luò)同步傳輸?shù)较鄳?yīng)的裝置結(jié)構(gòu)中，提高數(shù)據(jù)信息的使用率。

3.3信息采集數(shù)字化的要求

智能變電站中的電壓和電流信息的采集實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，利用光學(xué)互感器對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的采集。針對(duì)智能變電站一次設(shè)備的運(yùn)行信息進(jìn)行采集和匯總，并且在一次設(shè)備和二次設(shè)備之間形成較大的電氣隔離，有利于實(shí)現(xiàn)大范圍的信息采集，提高信息的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

4電力系統(tǒng)智能變電站的繼電保護(hù)的具體應(yīng)用

4.1保護(hù)電壓限定延時(shí)時(shí)產(chǎn)生的過流電

當(dāng)智能變電站處于正常的運(yùn)行模式時(shí)，由于電流等外部因素的影響，極容易出現(xiàn)外部斷路的情況，從而引發(fā)過負(fù)荷電流現(xiàn)象出現(xiàn)。在此種情況下產(chǎn)生的過負(fù)荷電流，雖然其電流量同正常情況下的電流量無(wú)較大的差別，但是卻很容易在變電站系統(tǒng)出現(xiàn)外部故障的時(shí)候，發(fā)生跳閘現(xiàn)象，從而對(duì)智能變電站的繼電保護(hù)可靠性產(chǎn)生較大的影響。因此，采用電壓限定延時(shí)的方式，可以準(zhǔn)確測(cè)量出變電站中各線路通過的電流量，從而在發(fā)生過負(fù)荷電流現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)向相關(guān)系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)和執(zhí)行保護(hù)的命令，提升其繼電保護(hù)的可靠程度。

4.2線路保護(hù)配置的應(yīng)用

智能變電站的線路保護(hù)配置都是利用縱聯(lián)差動(dòng)的保護(hù)方式來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效保護(hù)的。其主要的裝置手段為集中式和后備式兩種保護(hù)手法，采用這兩種方法，可以及時(shí)的處理該配置的各項(xiàng)問題，保證其各項(xiàng)功能都能夠正常運(yùn)行。之所以要加強(qiáng)該配置的保護(hù)，主要是因?yàn)樗粌H可以有效的控制和保護(hù)電力系統(tǒng)中各級(jí)電壓之間間隔的單元，還具有測(cè)量、控制、保護(hù)和通信監(jiān)視等多方面的功能?？梢詾殡娏ο到y(tǒng)中的變電站、發(fā)電廠和高低壓配電等其他修通提供完善的配電線路控制保護(hù)方案，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高配電保護(hù)可靠性。

4.3變壓器保護(hù)配置的應(yīng)用

智能變電站的變壓器保護(hù)裝置通過配電線路的電壓額度是有限定的，無(wú)論電壓過高或者是過低，都會(huì)對(duì)配電線路產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。然而，在變電站中，能夠有效調(diào)節(jié)的控制電壓的重要裝置就是變壓器系統(tǒng)，這也是變電站進(jìn)行配電保護(hù)的重要裝置。因此，在利用變壓器裝置進(jìn)行配電保護(hù)時(shí)，可以采用分布式的配置辦法來(lái)促使變壓器能夠有效的實(shí)現(xiàn)差動(dòng)功能繼電保護(hù)。同時(shí)，對(duì)于變壓器裝置的后備保護(hù)，則需要采用集中式的配置手段。此外，還可以采用獨(dú)立安裝法對(duì)那些非電量進(jìn)行繼電保護(hù)。其具體的安裝方式為：將電纜直接同斷路器連接。

5提升智能變電站繼電保護(hù)工作質(zhì)量的措施

5.1加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管理力度

（1）分析智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)維管理工作的目標(biāo)，同時(shí)要降低失誤，加強(qiáng)各個(gè)部門之間的協(xié)調(diào)，才能確保繼電保護(hù)裝置在日后的維修過程更便利，更有效。（2）優(yōu)化任務(wù)分配的模式，確保每個(gè)工作崗位在職能上都細(xì)化，降低管理中的失誤問題。（3）完善并執(zhí)行獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，才能充分的發(fā)揮出運(yùn)維人員的工作熱情和積極性。智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)維人員，要按照智能變電站的實(shí)際情況，同時(shí)結(jié)合變壓器和各種保護(hù)裝置的特點(diǎn)，才能制定出合理的維護(hù)方案。同時(shí)企業(yè)還要加強(qiáng)運(yùn)維人員的專業(yè)技能培訓(xùn)，確保各項(xiàng)工作開展的規(guī)范性，提升運(yùn)維人員的綜合素養(yǎng)。并定期開展檢查和維修，檢查的具體項(xiàng)目要細(xì)化和劃分，同時(shí)要按照檢查規(guī)則開展維修，確保繼電裝置能夠可靠運(yùn)行，從而降低繼電保護(hù)裝置的故障發(fā)生率。

5.2間隔合并單元故障的維護(hù)

在智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備中合并單元屬于一個(gè)十分薄弱的環(huán)節(jié)，因此，運(yùn)維人員要有所關(guān)注和重視，要有豐富的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，故障發(fā)生時(shí)要能及時(shí)找出故障原因和具體位置，同時(shí)要利用先進(jìn)的技術(shù)讓故障發(fā)生概率降低。例如，單套的配置間隔中，會(huì)出現(xiàn)合并的單元故障，并且故障發(fā)生之后運(yùn)維人員要及時(shí)的斷開，然后要將運(yùn)行的系統(tǒng)退出。如果單元故障發(fā)生在雙套配置的間隔中，運(yùn)維人員要快速反應(yīng)，需要退出故障對(duì)應(yīng)的保護(hù)母線裝置。如果合同單元發(fā)生故障，退出處理可以防止故障的擴(kuò)大，同時(shí)也會(huì)給運(yùn)維人員爭(zhēng)取到更多的維修時(shí)間。

6結(jié)束語(yǔ)

要保證智能變電站能夠健康穩(wěn)定的發(fā)展，電力企業(yè)以及相關(guān)的技術(shù)人員要積極做好智能變電站的繼電保護(hù)工作，以確保智能變電站系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，從而提高我國(guó)的電力供應(yīng)質(zhì)量及水平。

參考文獻(xiàn)

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