智能變電站技術(shù)對繼電保護的影響探析

蘇東波

國網(wǎng)北京市電力公司懷柔供電公司 北京 101400

智能變電站是一種新型的低碳環(huán)保可靠的智能設(shè)備,主要特點是形成了全站信息的數(shù)字化傳輸和通信的網(wǎng)絡(luò)化以及達到了信息的共享,采集,測量,控制和保護等功能都能夠自動完成,并能夠全天候的自動控制變電站運行狀態(tài),自動分析并調(diào)節(jié)的變電站。在科技不斷進步的基礎(chǔ)上,智能變電站技術(shù)也在不斷的完善,能顯出良好的發(fā)展態(tài)勢,而智能變電站技術(shù)也會對繼電保護產(chǎn)生影響,使得繼電保護的裝置發(fā)生全面革新,數(shù)據(jù)處理也有了很大的提升。

一、傳統(tǒng)變電站與智能變電站工作方式的不同

1.傳統(tǒng)變電站的工作方式

(1)對于新建的變電站或者新的電網(wǎng)線路來說,必須要進行繼電保護相關(guān)設(shè)備的調(diào)試和驗收。在這個過程中,繼電保護班的工作人員、相關(guān)班組人員以及送變電工作人員,他們都會參與對繼電保護相關(guān)系統(tǒng)的檢驗和測試的過程中去,這樣做保證了繼電保護裝置能夠正確的進行繼電保護反應,而設(shè)備動作與采集的信息能夠相互對應。繼電保護的工作人員對設(shè)備進行整定的基本依據(jù)——整定值,它的確定也很重要。

(2)在變電站的日常運行中,也要時常關(guān)注對繼電保護設(shè)備的維護,繼電保護人員需要定期對設(shè)備進行檢驗和測試,發(fā)現(xiàn)問題就要立即停止使用有故障的繼電保護裝置,在測試完之后才能繼續(xù)使用,而且還要將故障原因記錄下來,以便日后的檢驗與測試。

(3)如果發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中有變電站或者線路運行方式發(fā)生了改變,就必須根據(jù)工作條例對相關(guān)的繼電保護設(shè)備進行調(diào)節(jié)。例如,在有些時候,保護整定值會發(fā)生改變,這就需要繼電保護的工作人員對繼電保護設(shè)備進行重新的定值,在完成定值后,還要進行一系列的測試,在保證合格之后,才能重新運用到電網(wǎng)中去。

(4)對于繼電保護設(shè)備來說,最大的故障便是系統(tǒng)故障,一旦發(fā)生系統(tǒng)故障,那么他必然會導致繼電保護裝置的動作與采集信息不對應。如果發(fā)生這種情況,就要立即采取行動,對繼電保護裝置進行搶修,讓它在最短的時間內(nèi)恢復正常的工作。

2.智能變電站技術(shù)及其特點

(1)智能變電站的體系結(jié)構(gòu)

智能變電站系統(tǒng)主要由站控層、間隔層、過程層組成的三層和由站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)組成的兩網(wǎng)所構(gòu)成。對于繼電保護來說,過程層網(wǎng)絡(luò)的作用是對采樣值、開關(guān)狀態(tài)和跳閘等信號的傳輸,對于過程層而言,時效性和可靠性是考驗過程層網(wǎng)絡(luò)的重點內(nèi)容,而站控層的作用是傳輸、修改和錄播文件等。

(2)智能一次設(shè)備

電壓設(shè)備在電網(wǎng)中是最基本的組成部分。智能電網(wǎng)采用的是高壓設(shè)備,它是通過傳感器來監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài),以此來實現(xiàn)智能電網(wǎng)的可控制性和自動化。這便是傳統(tǒng)電網(wǎng)與智能電網(wǎng)的最大區(qū)別。

(3)智能設(shè)備與順序控制

實行智能變電站的目的是為了減少人員,增加更大的效益,智能變電可以通過智能化的高壓設(shè)備實行順序控制,從而實現(xiàn)無人值班的目標。但是,在調(diào)度中心和后臺發(fā)出校對正確的指令之后,設(shè)備才能執(zhí)行自動控制的動作指令。當設(shè)備發(fā)生故障時,也可以通過遠程界面遙控,來控制發(fā)生故障的地方,從而達到智能變電站繼電保護的自動化。

二、智能變電站技術(shù)對繼電保護的影響

1.對繼電保護數(shù)據(jù)信息與保護原理的影響。智能變電站技術(shù)與以往的變電站自動化技術(shù)相比,智能變電站技術(shù)對繼電保護的數(shù)據(jù)信息處理方面的影響很大。

(1)電子互感器替代電磁互感器。在智能變電站技術(shù)中,電子互感器代替了電磁互感器,因此,也對繼電保護的數(shù)據(jù)源產(chǎn)生了一部分的變化。在以往的繼電保護中,針對電磁互感器所設(shè)置的算法和原理,都會因為在使用電子互感器后,進行重新的規(guī)劃,以此保證智能變電站的正常運作。另外,電子互感器在完成采樣之后,會進行數(shù)字轉(zhuǎn)換,那么,這樣就可能造成數(shù)據(jù)同步延遲的問題,因此,會給繼電保護的運行效果帶來很大的影響。

(2)數(shù)據(jù)傳輸方法發(fā)生改變。在傳統(tǒng)的繼電保護中,所使用的數(shù)據(jù)傳輸方式是,在設(shè)備之間連接電纜,把電纜作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇?。智能變電站將有線傳輸轉(zhuǎn)變成無線傳輸,充分利用網(wǎng)絡(luò)通信來達到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康摹６?在通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸之后,會使繼電保護更具有靈活性,同時還可以容納大量的數(shù)據(jù)信息傳輸。

2.對繼電保護實現(xiàn)機制與體系的影響。(1)改變繼電保護自動化的不可控問題。依據(jù)ICE61850標準所建設(shè)的過程層網(wǎng)絡(luò)要想解決以往繼電保護中存在的不可控的問題,可以通過采用網(wǎng)絡(luò)交換和交換機智能化進行有效杜絕。過程層網(wǎng)絡(luò)是智能化變電站的重要體現(xiàn),可以通過交換機智能電子設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的交換情況進行監(jiān)控和預警,因此,繼電保護可以實時了解數(shù)據(jù)交換的實際情況。當發(fā)生突發(fā)問題時,智能化設(shè)備可以及時發(fā)現(xiàn)并解決,從而,極大地提高了數(shù)據(jù)交換的可靠性。

(2)將以繼電保護裝置為中心的運行模式轉(zhuǎn)變成對等信息的交換模式。智能變電站技術(shù)是通過采用對等信息交互模式來實現(xiàn)無需綁定的保護裝置,在極大程度上提高了保護動作的時效性。這種模式下,智能變電站內(nèi)部的數(shù)據(jù)能夠得到重建,從而實現(xiàn)高水準、高質(zhì)量的信息共享技術(shù)。

3.對繼電保護架構(gòu)調(diào)試與運維的影響。(1)在使用智能變電站技術(shù)之后,原有的繼電保護自動化系統(tǒng)的運維技術(shù)已經(jīng)無法滿足智能變電站技術(shù)的發(fā)展,而繼電保護的構(gòu)成和運行模式也發(fā)生了巨大的變化,因此,對于繼電保護架構(gòu)的運維還有待進一步改進。

(2)智能變電站技術(shù)下的二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化傳輸技術(shù),能夠?qū)^電保護進行二次回路的監(jiān)測,從而在很大程度上,改進了繼電保護設(shè)備運行狀態(tài)的檢修操作。

三、結(jié)語

在科學的不斷發(fā)展趨勢下,要全面實現(xiàn)我國的現(xiàn)代化建設(shè),需要各行各業(yè)的參與,都付出各行業(yè)的職責。而對于電力行業(yè)來說,作為一個提供生產(chǎn)能源的行業(yè),也應積極加入現(xiàn)代化和智能化的步伐中去。其中,智能變電站技術(shù)是推進智能電能網(wǎng)建設(shè)的重要組成成分,因此,就需要相關(guān)技術(shù)人員緊隨發(fā)展的步伐,加強對智能變電站技術(shù)的研究,并進行有效的分析且記錄在冊,找出智能變電站技術(shù)在實際運用中所出現(xiàn)的問題,維系電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。