智能變電站繼電保護(hù)的優(yōu)化改進(jìn)探討

胡莊強(qiáng)

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在變電站中也得到了廣泛的應(yīng)用。智能變電站是未來(lái)變電站發(fā)展的必然趨勢(shì)，而變電站作為電網(wǎng)系統(tǒng)不可或缺的組成部分，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行及電能的穩(wěn)定供應(yīng)有著重要的影響。繼電保護(hù)是智能變電站運(yùn)行過(guò)程中的重要工作內(nèi)容，雖然目前已引起人們的注意，但還存在很多問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù);優(yōu)化改進(jìn);策略探討

引言

長(zhǎng)久以來(lái)，對(duì)于智能變電站繼電保護(hù)的運(yùn)維管理而言，常會(huì)出現(xiàn)由于有關(guān)運(yùn)維工作者的操控失誤導(dǎo)致變電站形成故障，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生人員傷亡的情況。實(shí)際上，智能變電站屬于整個(gè)輸配電系統(tǒng)當(dāng)中的核心部分，和電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)作密切相關(guān)。對(duì)于智能變電站管理人員來(lái)說(shuō)，需要結(jié)合變電站的具體狀況，不斷改進(jìn)與優(yōu)化運(yùn)維防誤技術(shù)，以便獲得最佳的繼電保護(hù)成效。鑒于此，深入探究與分析基于智能變電站動(dòng)繼電保護(hù)供運(yùn)維防誤技術(shù)的應(yīng)用對(duì)策顯得尤為必要，具有重要的研究意義和實(shí)踐價(jià)值。

1智能變電站的發(fā)展前景

迄今為止，還有越來(lái)越多的智能變電站在建設(shè)中，這些智能變電站的建設(shè)應(yīng)用，可以讓資源更好的更大化的實(shí)現(xiàn)，能使其資源在最大范圍之內(nèi)分配利用。我們國(guó)家在對(duì)智能變電站的研究從未止步，對(duì)于智能變電站和開發(fā)風(fēng)能，水能等新能源發(fā)電，世界各地都對(duì)其投入大量的人力、物力、財(cái)力，以保證其探索研究能夠更好的運(yùn)行。智能變電站的發(fā)展能夠有效的促進(jìn)新能源發(fā)電的發(fā)展，這就使得智能變電站不斷的創(chuàng)新發(fā)展，所以使我國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電能夠更好的適應(yīng)需求，能夠得到更多的發(fā)展。為了使新能源得到更多更好的利用，我國(guó)會(huì)對(duì)智能變電環(huán)節(jié)的投入越來(lái)越多的資金，強(qiáng)化智能電網(wǎng)建設(shè)中智能變電站是能夠?qū)崿F(xiàn)能源轉(zhuǎn)化和利用的核心平臺(tái)之一的觀念，這一觀點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)家戰(zhàn)略層面的高度，因此，國(guó)家會(huì)大力支持與重視智能變電站的發(fā)展，就此而言，我們可以說(shuō)智能變電站有著廣闊良好的發(fā)展前景和趨勢(shì)。在此基礎(chǔ)上，就要提高對(duì)于智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)的技術(shù)要求。

1.1繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行技術(shù)

在智能變電站中，線路是最不能缺少，最重要的部分。當(dāng)變電站處于正常運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，就要對(duì)癥下藥，要其運(yùn)行情況，安裝相關(guān)的測(cè)量控制設(shè)備，不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，然后要及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路存在的技術(shù)故障問(wèn)題，要及時(shí)發(fā)出警報(bào)通知，并檢測(cè)出現(xiàn)的問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題及時(shí)修正，保證變電站的正常平穩(wěn)運(yùn)行，最大限度地降低問(wèn)題帶來(lái)的不良影響和不便。在智能變電站中，變壓器作為其中最不可缺少的組成部分。變壓器能不能穩(wěn)定的運(yùn)行，就直接影響整個(gè)變電站能不能穩(wěn)定運(yùn)行，這才使得變壓器在整個(gè)智能變電站中占有非常重要的地位。在繼電保護(hù)運(yùn)行時(shí)，只有滿足如下運(yùn)維要求才能使其更好更平穩(wěn)的運(yùn)行。第一點(diǎn)，對(duì)于對(duì)變壓器內(nèi)部重要的元器件的維護(hù)，我們可以分布式維護(hù)，這樣可以針對(duì)問(wèn)題來(lái)維護(hù)元器件。第二點(diǎn)，可以用集中的方式維護(hù)繼電保護(hù)的后備設(shè)備，保障后備設(shè)備正常運(yùn)行。只有在滿足上述要求的條件下，才能使其平穩(wěn)運(yùn)行。

1.2系統(tǒng)異常運(yùn)行時(shí)的維護(hù)

事物都有兩面性，所以系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，就可能會(huì)異常運(yùn)行，而系統(tǒng)的維護(hù)也是如此，會(huì)存在異常。如果一般情況下出現(xiàn)的問(wèn)題，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)正常維修，但是，如果出現(xiàn)比較特殊的問(wèn)題，就要具體問(wèn)題具體分析，對(duì)癥下藥。（1）信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備障礙，如果信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)障礙，這就要求我們先要檢查各個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息和數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，然后進(jìn)一步分析影響信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的障礙，找到障礙發(fā)生的原因并且詳細(xì)分析故障發(fā)生的原因，然后根據(jù)問(wèn)題制定詳細(xì)的解決方法，實(shí)時(shí)解決問(wèn)題保障繼電保護(hù)設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，不影響智能變電站的正常工作。（2）鑒于公用信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)障礙在會(huì)影響到智能變電站中的變壓器、母線的保護(hù)等等設(shè)備的正常運(yùn)行。這樣就要求相關(guān)工作人員的工作素質(zhì)，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并且處理故障，這樣可以使得繼電保護(hù)設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行，不影響整個(gè)系統(tǒng)的工作進(jìn)程。

2智能變電站及其繼電保護(hù)系統(tǒng)

2.1智能變電站技術(shù)特征及架構(gòu)

智能變電站一般由兩個(gè)層面構(gòu)成，分別為一次設(shè)備和二次設(shè)備。其中，一次設(shè)備主要以數(shù)字化管理和智能化管理為主，二次設(shè)備則主要為網(wǎng)絡(luò)化管理，這兩個(gè)層面的共同管理，使得智能變電站呈現(xiàn)功能分散、數(shù)據(jù)共享的特點(diǎn)。如圖1所示，智能變電站的架構(gòu)主要分為兩個(gè)部分：三層（過(guò)程層、間隔層和站控層）和兩網(wǎng)（過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)和站控層網(wǎng)絡(luò)）。其中，三層中的過(guò)程層主要包括變壓器、斷路器、互感器等一次設(shè)備和合并單元及智能終端等智能組件，它主要是為了完成一些與一次設(shè)備相關(guān)的任務(wù)。間隔層主要以二次設(shè)備為主要構(gòu)成元件，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的接收、匯總以及傳輸?shù)裙δ?同時(shí)，還能對(duì)某些一次設(shè)備進(jìn)行操作閉鎖和保護(hù)控制。站控層則主要是通過(guò)人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)間隔層中二次設(shè)備的控制和管理。兩網(wǎng)則主要是處理設(shè)備層與設(shè)備層之間的通信，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的站內(nèi)傳輸和共享。

2.2電子式互感器

電子式互感器是一種將正比于被測(cè)量的電壓、電流等傳輸給測(cè)量?jī)x器的裝置。與傳統(tǒng)互感器相比，它的絕緣結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，且沒(méi)有采用油這類易燃液體進(jìn)行絕緣，因此能夠從根本上避免火災(zāi)、爆炸等危險(xiǎn)，提高整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性。另外，電子式互感器所采用的連接線纜為光纜，而非傳統(tǒng)的電纜，這種改變也直接避免了互感器在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)電磁飽和現(xiàn)象，有利于提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。

2.3合并單元

合并單元是一種隨著電子式互感器出現(xiàn)而出現(xiàn)的元件，它的主要功能是將電子式互感器所收集的信息進(jìn)行采集和合并，并通過(guò)格式化處理，將所采集的數(shù)據(jù)以特定的格式傳遞至保護(hù)裝置。合并單元直接替代了保護(hù)裝置與互感器之間復(fù)雜的連接工作，能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)還能夠在很大程度上減少系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

3繼電保護(hù)系統(tǒng)功能表現(xiàn)分析

在智能變電站運(yùn)行的過(guò)程中，為最大限度地確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，相關(guān)工作人員往往通過(guò)變壓器實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的調(diào)節(jié)和控制，并通過(guò)對(duì)變壓器的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)繼電系統(tǒng)的保護(hù)功能。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，若智能變電站電流過(guò)高（實(shí)際電流值超過(guò)額定值），將直接出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。繼電保護(hù)系統(tǒng)則是基于此現(xiàn)象，對(duì)系統(tǒng)中的電壓進(jìn)行限定和延時(shí)處理，并通過(guò)電壓與電流之間的數(shù)據(jù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷電流的計(jì)算。同時(shí)，該系統(tǒng)還將在電流計(jì)算的過(guò)程中向智能終端發(fā)送報(bào)警信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站的繼電保護(hù)。因此，繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性相對(duì)更高。另外，為了避免出現(xiàn)線路故障，該系統(tǒng)還通過(guò)對(duì)分布式設(shè)置法和集中式配置法的合理運(yùn)用，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)變壓器的差動(dòng)功能進(jìn)行了保護(hù)，也對(duì)變電站各電壓間隔單元實(shí)現(xiàn)了管控，從而提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

結(jié)語(yǔ)

智能變電站是智能電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中的重要組成部分，繼電保護(hù)技術(shù)是智能變電站中的核心技術(shù)，對(duì)智能變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用，在新形勢(shì)下，相關(guān)人員應(yīng)積極面對(duì)當(dāng)前智能變電站繼電保護(hù)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的問(wèn)題，并積極采取相應(yīng)的措施進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，從而有效保證設(shè)備和工作人員的安全，并為智能變電廠的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

參考文獻(xiàn)

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