220kV智能變電站的繼電保護(hù)及自動化系統(tǒng)設(shè)計的研究

周仕新

摘要：現(xiàn)如今配電網(wǎng)的功能正不斷完善，智能電網(wǎng)已經(jīng)形成三級電網(wǎng)體系，覆蓋城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村?；诖耍恼卵芯?20kV智能變電站的繼電保護(hù)及自動化系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)內(nèi)容，分析繼電保護(hù)裝置的原理和功能，探索220kV智能變電站繼電保護(hù)應(yīng)滿足的要求。希望文章的觀點能為關(guān)注此話題的研究者提供參考意見。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)裝置;智能化技術(shù);功能設(shè)計

中圖分類號：TM77

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0063-02

0引言

南方電網(wǎng)提供的電力服務(wù)覆蓋農(nóng)業(yè)、工業(yè)和社會群眾的日常生活，不同等級的電力資源要求變電站建設(shè)實現(xiàn)智能化控制。光電信息、微電子集成、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)共同構(gòu)成智能變電站，建設(shè)變電站還需要用到自動測控設(shè)備和智能變電站架構(gòu)設(shè)計體系，構(gòu)建智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)，實現(xiàn)自動化運行。

1220kV智能變電站的繼電保護(hù)

1.1繼電保護(hù)裝置的原理和功能

當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)了不正常的運行情況，系統(tǒng)會自動檢測，給出發(fā)生故障的原因。保護(hù)裝置發(fā)出報警信號，將出現(xiàn)故障的部分隔離開來，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的有效保護(hù)。在發(fā)生意外時，繼電保護(hù)裝置能保證電力系統(tǒng)的重要元件不受破壞，降低電力系統(tǒng)運行損失。如果電力系統(tǒng)在運作的過程中出現(xiàn)了異常情況，而發(fā)生故障。繼電保護(hù)裝置就會發(fā)出異常工況信號，值班人員采取緊急措施，防止變電站發(fā)生事故。有了繼電保護(hù)系統(tǒng)，故障部分能夠在短時間內(nèi)得到有效切除。避免故障發(fā)生對電力設(shè)備產(chǎn)生不利影響，保證相關(guān)地區(qū)能持續(xù)正常供電。分析繼電保護(hù)裝置的運行情況，總結(jié)繼電保護(hù)裝置的主要功能。首先，繼電保護(hù)裝置有區(qū)分功能，判斷電力系統(tǒng)中的元件是否處于正常的運行狀態(tài)。其次，對比電氣物理量的變化情況，獲得電力系統(tǒng)的功能原理。電力系統(tǒng)的正常運行和發(fā)生故障之后，兩種情況～下的物理量有很大差異。對比繼電保護(hù)系統(tǒng)的電流、電壓、相位角、測量阻抗，判斷是否有故障發(fā)生。故障的情況不同，采取的繼電保護(hù)措施也有差異中。

1.2220kV智能變電站繼電保護(hù)應(yīng)滿足的要求

220kV智能變電站繼電保護(hù)應(yīng)滿足的要求體現(xiàn)在三方面，首先是可靠性，繼電保護(hù)要保證高度準(zhǔn)確安全，變電站在正常運作的情況下，繼電保護(hù)不會產(chǎn)生動作，正常工作也不會受到影響。當(dāng)變電站發(fā)生故障，繼電保護(hù)裝置的可靠性就會有所體現(xiàn)。此時繼電保護(hù)裝置會在第一時間內(nèi)做出相應(yīng)措施，相關(guān)工作人員收到警報后，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)故障的有效控制。其次是繼電保護(hù)裝置的靈敏性，如果智能變電站設(shè)備或者是線路出現(xiàn)了故障，繼電保護(hù)裝置能及時判斷系統(tǒng)發(fā)生的故障。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障在繼電保護(hù)裝置的作用下，系統(tǒng)受到的影響會大大降低，線路也不會受到材料的不良影響。通過分析故障的特征，繼電保護(hù)裝置給出最為恰當(dāng)?shù)拇胧┙鉀Q故障，避免220kV智能變電站出現(xiàn)不受控制的情況。最后是檢測性特征，繼電保護(hù)裝置判斷系統(tǒng)的故障，使得故障的范圍得以最大限度的縮小。保證故障的切除完成之后所產(chǎn)生的破壞作用能降到最低。

2220kV智能變電站的繼電保護(hù)自動化系統(tǒng)設(shè)計

2.1系統(tǒng)功能設(shè)計

設(shè)計變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)需圍繞變電站的主體功能，完善管理配電網(wǎng)電能生產(chǎn)和輸送管理功能。提升監(jiān)控各種安全數(shù)據(jù)指標(biāo)的能力，使得電力能源能夠獲得有效傳遞和保護(hù)（2]。依照國際、國內(nèi)電力行業(yè)的技術(shù)要求和參數(shù)設(shè)計系統(tǒng)功能。完善功能，縮減其他功能的冗余部分。保證設(shè)備能快速處理各種問題，同時也具備良好的數(shù)據(jù)分析存儲能力。如某電力企業(yè)設(shè)計并研發(fā)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)，使用的開發(fā)軟件是SQLserver2010和Access2010后臺數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)的運行環(huán)境是WindowsXP/7/8/10，研發(fā)的系統(tǒng)是C/S。自動化系統(tǒng)對硬件環(huán)境沒有很高的要求，通用的工作站和筆記本式計算機(jī)就能滿足。系統(tǒng)要實現(xiàn)多窗口操作界面功能，此外還有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、預(yù)警提示、工作記錄存儲、控制設(shè)備開關(guān)的功能，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)模型的有效分析。設(shè)計智能變電站保護(hù)系統(tǒng)共包括3個層面，分別是過程層、間隔層、變電站層。其中間隔層的構(gòu)成有檢測結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)收集層，數(shù)據(jù)收集層存在于智能化控制系統(tǒng)指揮功能之間，幫助控制臺實現(xiàn)對一次設(shè)備的閉鎖指令。

2.2綜合應(yīng)用多項技術(shù)

變電站在運行過程中需要完成智能化工作，必須要對電路實現(xiàn)基本的保護(hù)，此外還要融合智能化技術(shù)，收集并處理大量的數(shù)據(jù)信息，這是實現(xiàn)智能化管理的基礎(chǔ)條件。繼電自動保護(hù)要求設(shè)備能計算正常運行參數(shù)、故障運行參數(shù)、安全保護(hù)數(shù)據(jù)。所以智能變電站有必要引進(jìn)大型服務(wù)器技術(shù)，同時這也是智能化發(fā)展的主流趨勢，而小型化計算也能有力推動變電站數(shù)據(jù)計算和空間設(shè)計的發(fā)展（3]。在目前的發(fā)展階段中，大規(guī)模智能電網(wǎng)正蓬勃發(fā)展，對電網(wǎng)的保護(hù)已經(jīng)不能僅僅依靠單個繼電保護(hù)裝置，要想適應(yīng)當(dāng)前電網(wǎng)的智能化發(fā)展需求，就應(yīng)該建立網(wǎng)絡(luò)化的智能技術(shù)繼電保護(hù)。建立的繼電保護(hù)自動系統(tǒng)體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、智能化能明顯加快系統(tǒng)的傳輸速度。科學(xué)分析出現(xiàn)故障的原因，并找到發(fā)生故障的位置，提高檢測技術(shù)的準(zhǔn)確性，加快處理信息的速度。與電子技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)對變電站的分類管理，對電力計算機(jī)繼電保護(hù)裝置實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運行管理。

3結(jié)束語

在智能變電站功能不斷完善的背景下，電力系統(tǒng)變電站繼電保護(hù)自動化技術(shù)和自動化系統(tǒng)設(shè)計受到廣泛關(guān)注。健全變電站繼電保護(hù)自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)對南方電網(wǎng)的智能化管理，增強(qiáng)管理的科學(xué)化、規(guī)范化特征，優(yōu)化管理效果，改革南方電網(wǎng)管理模式，促進(jìn)電力建設(shè)為國家發(fā)展和人民生活提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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