智能變電站技術(shù)對(duì)繼電保護(hù)的影響及作用

高翊航

北京市電力公司檢修分公司 北京 100069

對(duì)于智能變電站繼電保護(hù)而言，在使用在線運(yùn)維系統(tǒng)的過程中，可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的支持，進(jìn)行在線運(yùn)維管理，實(shí)現(xiàn)智能化的高效運(yùn)行目的，及時(shí)針對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督與管理，保證提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，以此提高經(jīng)濟(jì)效益，為其后續(xù)發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

1 智能變電站繼電保護(hù)分析

目前，我國(guó)在智能變電站實(shí)際發(fā)展的過程中，繼電保護(hù)裝置的種類較多，因此，在選擇設(shè)備的過程中，需要結(jié)合電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況，合理的選擇保護(hù)設(shè)備，對(duì)其功能進(jìn)行分析，確保可以完成繼電保護(hù)工作任務(wù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)故障問題，做出準(zhǔn)確的判斷，并發(fā)出警告[1]。在電力行業(yè)快速發(fā)展的社會(huì)背景下，繼電保護(hù)裝置也開始形成網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化模式，靈敏性較高，可以合理的應(yīng)對(duì)突發(fā)問題。在此期間，為了降低電力系統(tǒng)的故障問題，還是采用繼電保護(hù)方式進(jìn)行自動(dòng)化的運(yùn)維保護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)短路問題，并減少對(duì)電力設(shè)備的損害。在網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)以及自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境下，電力系統(tǒng)也開始同步使用此類技術(shù)，可以促進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的智能化發(fā)展。尤其是單片機(jī)技術(shù)，在應(yīng)用過程中能夠提升繼電保護(hù)裝置運(yùn)行準(zhǔn)確性與可靠性，為監(jiān)督工作人員提供具體的監(jiān)督資料，提升整體管理工作的便利性，進(jìn)一步促進(jìn)網(wǎng)路控制調(diào)節(jié)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。

2 智能變電站技術(shù)對(duì)繼電保護(hù)的影響分析

2.1 智能告警與故障分析

在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，智能變電站技術(shù)可以發(fā)揮智能告警、故障分析的作用。智能變電站技術(shù)設(shè)置了專家知識(shí)庫(kù)，對(duì)專家提供的智能告警和故障分析內(nèi)容進(jìn)行存放，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)智能告警系統(tǒng)提示，并準(zhǔn)確分析出故障所在。同時(shí)還會(huì)結(jié)合變電站的故障信息，建立邏輯推理模型，對(duì)提示的告警信息或發(fā)生的故障類型的原因、處理方法等所有內(nèi)容給出一定的描述，甚至對(duì)硬接點(diǎn)信息進(jìn)行圖解。這樣系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，時(shí)間窗會(huì)運(yùn)用3-10s的時(shí)間來(lái)快速分析故障信息，通過推理、圖解等形式為運(yùn)行人員提供故障判斷，提高故障的處理效率。

2.2 調(diào)試維護(hù)影響

智能變電站技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)繼電保護(hù)的影響，同樣體現(xiàn)在調(diào)試及維護(hù)方面。智能變電站，打破了傳統(tǒng)變電站保護(hù)裝置在采樣、計(jì)算等方面存在的桎梏。當(dāng)變電站某設(shè)備及元件故障發(fā)生后，故障信號(hào)可被立即采集并經(jīng)GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，而系統(tǒng)同樣會(huì)立即利用相關(guān)算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的分析及預(yù)警。交互技術(shù)，為智能變電站相關(guān)技術(shù)的一種。在該技術(shù)的支持下，電力領(lǐng)域無(wú)需綁定保護(hù)裝置，即可使信息共享得以實(shí)現(xiàn)，一定程度上提高了設(shè)備的調(diào)試及維護(hù)效率。可見，智能變電站技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行故障發(fā)生率的降低，具有重要價(jià)值。

2.3 智能巡檢

智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，它可以對(duì)可見光圖像和紅外圖像進(jìn)行自動(dòng)采集，并進(jìn)行分析存儲(chǔ)，對(duì)于機(jī)器人采集到的圖像，還可以通過動(dòng)態(tài)顯示。在巡檢過程中，可以對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和云臺(tái)動(dòng)作進(jìn)行手動(dòng)控制，并對(duì)其方位和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示[2]。通過機(jī)器人的電源狀態(tài)，可以分析繼電保護(hù)的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)其異常情況進(jìn)行報(bào)警。

3 提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性措施

3.1 合理使用站域保護(hù)功能

站域保護(hù)簡(jiǎn)單來(lái)說就是在相同網(wǎng)絡(luò)支配中，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)對(duì)整個(gè)智能變電站的信息進(jìn)行科學(xué)調(diào)動(dòng)；在接收到危險(xiǎn)微機(jī)信號(hào)的時(shí)候，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)打開電力系統(tǒng)的后備保護(hù)，再加上整個(gè)過程都是通過電信號(hào)的形式進(jìn)行信息的傳遞，因此，后備保護(hù)動(dòng)作的反映時(shí)間極短，可以切實(shí)滿足智能化變電站對(duì)于靈敏度的基本需求，同時(shí)還能夠?yàn)檎麄€(gè)電力系統(tǒng)的關(guān)鍵供電設(shè)備提供有力保護(hù)。

3.2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)措施

對(duì)于物理鏈路而言，在進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的過程中，應(yīng)當(dāng)合理的開展故障設(shè)備以及相關(guān)鏈路的排查工作，明確故障設(shè)備的位置。通常情況下，智能變電站中的通信網(wǎng)絡(luò)較為復(fù)雜，采用人工故障排查方式，會(huì)導(dǎo)致時(shí)間資源與人力資源浪費(fèi)，且排查準(zhǔn)確性較低，甚至影響整體工作效果。因此，在物理鏈路狀態(tài)監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中，需采用運(yùn)維技術(shù)開展網(wǎng)絡(luò)的故障診斷工作，快速的找到故障位置，明確原因，使得工作人員更好的開展維修工作。

3.3 就地化間隔保護(hù)

如果在智能變電站中需要安裝繼電保護(hù)裝置的時(shí)候，就應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循就近原則，盡可能將這些繼電保護(hù)裝置安裝在目標(biāo)設(shè)備的附件上，這樣一方面能夠大幅縮短設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置的反應(yīng)時(shí)間，另一方面也能夠最大程度降低故障問題給整個(gè)智能變電站帶來(lái)的不利影響[3]。在對(duì)當(dāng)前新型一體化微機(jī)線路進(jìn)行鋪設(shè)的過程中，一般都需要將其與變壓器保護(hù)措施保持同步進(jìn)行，同時(shí)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)目標(biāo)設(shè)備的實(shí)際狀況進(jìn)行科學(xué)配置，這樣能夠進(jìn)一步提高智能變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，為設(shè)備以及操作人員的安全性提供有力保障。除此之外，如今大多數(shù)新型繼電保護(hù)裝置都是使用數(shù)字化的方式完成相關(guān)數(shù)據(jù)的收集工作，這樣不僅可以確保數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量，而且便于后期計(jì)算。

綜上所述，智能變電站技術(shù)的應(yīng)用及普及，使得繼電保護(hù)的信息傳輸效率顯著提升，且降低了調(diào)試及維護(hù)的難度。為進(jìn)一步提高變電站運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性，電力領(lǐng)域可考慮采用智能變電站，全面替代傳統(tǒng)變電站。將以太網(wǎng)、智能化元件，應(yīng)用到變電站之中。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)自身需求，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。以增強(qiáng)系統(tǒng)性能、延長(zhǎng)變電站各設(shè)備的使用壽命。