智能變電站繼電保護穩(wěn)定性分析

陳崇明 吳廣靈

南京四方億能電力自動化有限公司 江蘇 南京 210000

在國內(nèi)電力系統(tǒng)快速發(fā)展、不斷建設(shè)的今天，我國的供電網(wǎng)絡(luò)電壓等級與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷提高。所以為保障電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定供應(yīng)電力資源，必須加強智能變電站的繼電保護穩(wěn)定性研究，從而為人們提供高安全性、高質(zhì)量性的電力。

一、穩(wěn)定性分析

在國內(nèi)電力系統(tǒng)快速發(fā)展的今天，智能化電力已經(jīng)成為時代的趨勢。國內(nèi)智能變電站的地位得到顯著提高，智能變電站穩(wěn)定性、安全性直接關(guān)系到人們的生活與生產(chǎn)質(zhì)量。國內(nèi)智能變電站使用期間，很多因素都會對智能變電站正常運行造成干擾與影響，導(dǎo)致電力系統(tǒng)無法穩(wěn)定供電、安全供電，成為人們生活、生產(chǎn)中的干擾因素。該問題甚至會損壞變電站設(shè)備，引發(fā)嚴重經(jīng)濟損失[1]。智能變電站的建設(shè)中，繼電保護系統(tǒng)建設(shè)與管理十分關(guān)鍵，是提高變電站設(shè)備穩(wěn)定運行，減少外界因素干擾的重要措施。繼電保護設(shè)備能夠規(guī)避故障發(fā)生以及故障對于設(shè)備的負面影響。電力系統(tǒng)運行期間如果出現(xiàn)故障，機電保護設(shè)備就能讓智能變電站發(fā)出預(yù)警，告知工作人員、技術(shù)人員檢修，防止故障嚴重程度加劇，減少故障損失。假設(shè)智能變電站故障十分嚴重，繼電保護裝置就會及時處理，直接將有問題有故障的節(jié)點和沒有問題沒有故障的節(jié)點分離，避免故障變得嚴重和范圍不斷擴大，減少了損失，能夠讓智能變電站得到安全保障。

二、技術(shù)分析

（一）繼電保護

以智能變電站的繼電保護穩(wěn)定性角度考慮，其核心為站內(nèi)的監(jiān)控后臺。運行過程中，如果系統(tǒng)中的設(shè)備運行出現(xiàn)故障和問題，保護系統(tǒng)就能及時的通知工作人員。接到報警之后，工作人員采取相應(yīng)辦法、安全措施維護系統(tǒng)，保障系統(tǒng)安全與穩(wěn)定的運行。對于不嚴重的問題，工作人員可以在線路能夠穩(wěn)定運行之后繼續(xù)之前進行的工作。通常來說，變電站中的監(jiān)控設(shè)備可以看做是繼電保護的心臟，是核心設(shè)備。監(jiān)控設(shè)備作用在于把智能變電站的信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，此時繼電保護系統(tǒng)就可以分析信息，根據(jù)得出的最后結(jié)果發(fā)布保護系統(tǒng)的命令，確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運作、穩(wěn)定運行。

（二）數(shù)字技術(shù)

使用數(shù)字技術(shù)，就可以有效應(yīng)對智能變電站運行時候的故障發(fā)生概率。使用數(shù)字化技術(shù)以后，人力資源投入得到大幅度減少，規(guī)避了人為操作失誤引起的誤操作故障。比如使用傳感器設(shè)備除了可以有效提升電力傳輸性能，同時還能防止二次回路接地以及二次回路線對于智能變電站繼電保護系統(tǒng)的干擾與影響。使用數(shù)字化技術(shù)提高了供電準確性與穩(wěn)定性，實時化供電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸情況，優(yōu)化保護系統(tǒng)與升級保護系統(tǒng)，確保了系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運行與操作。

（三）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

為了更好的保護機電系統(tǒng)，讓繼電保護系統(tǒng)能夠穩(wěn)定操作、穩(wěn)定運行，需要設(shè)計人員使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)合理優(yōu)化設(shè)計繼電保護系統(tǒng)，更好的保護設(shè)備， 提高系統(tǒng)當中設(shè)備的操作靈敏度、靈活性，賦予設(shè)備與系統(tǒng)自我檢測能力。相較于過去所用的系統(tǒng)，該技術(shù)有著智能化自我檢測、自動記憶等功能[2]。能夠系統(tǒng)、全面的保護設(shè)備、保護系統(tǒng)。另外使用該技術(shù)的時候，該技術(shù)還能對系統(tǒng)和設(shè)備的運行狀況進行實時記錄、實時監(jiān)控，使用信息采集技術(shù)全面保護設(shè)備，按照設(shè)備運行狀態(tài)，控制保護系統(tǒng)。

三、配置分析

在智能變電站當中，繼電保護裝置屬于十分重要的構(gòu)成，是保障智能變電站運行效率的關(guān)鍵角色。因為作用突出，所以才必須做好智能化理念的引入，讓繼電保護裝置可以實現(xiàn)智能化發(fā)展。智能變電站使用集成環(huán)保、可靠、先進智能設(shè)備[3]。配合數(shù)字系統(tǒng)，讓變電站獲得信息化技術(shù)的支持。

（一）信息流配置

眾所周知，在智能變電站中，其核心是將網(wǎng)線以及光纖建立一條網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對監(jiān)控系統(tǒng)、一次設(shè)備、繼電保護裝置連接。在智能變電站當中，網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、網(wǎng)絡(luò)故障都是很嚴重的故障與問題[4]?？赡軙鹨恍┚軇踊蚴钦`動。傳輸網(wǎng)絡(luò)信息的時候會面臨非常復(fù)雜的環(huán)境與情況，外界因素很容易干擾，并且此時難以拓寬，無法有效保護一次設(shè)備。當前智能變電站很好的解決了該問題，智能變電站應(yīng)用三層兩網(wǎng)分布處理手段，分散處理問題。分布式信息流網(wǎng)絡(luò)的使用前提是保障信息一致性以及通信一致性。過去傳統(tǒng)變電站很難實現(xiàn)這一目標。智能變壓站的通信系統(tǒng)依靠的是智能斷路器與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合達成的，所以能夠讓通信標準與信息一致[5]。單元合并以后獲得的電壓信號與電流，可以用單相方法傳送，送入SV網(wǎng)絡(luò)當中。應(yīng)用保護裝置側(cè)與SV網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集不同信號。智能終端需要和智能變電站一次設(shè)備、二次設(shè)備連接，共同組成GOOSE網(wǎng)絡(luò)，依靠智能終端控制，達成保護裝置重合閘操作與跳閘操作。保護間隔期間交互信息的時候，使用點對點通信交互方法[6]，能夠讓合并單元和智能終端有效連接，集合合并單元和保護裝置的各種功能，有效傳輸數(shù)據(jù)，完成采樣工作[7]。此外智能終端與保護裝置集合后，可以自動跳閘。母線線路安裝電子電壓互感器，在合并單元中出現(xiàn)檢測信號后，就能把數(shù)據(jù)送入SV系統(tǒng)之中[8]。

（二）智能保護

國內(nèi)近幾年對于智能變電站投入了非常多的資源用于研究，不斷升級優(yōu)化技術(shù)，為我國智能變電站的發(fā)展獲得了良好條件，實現(xiàn)了變電站元件與設(shè)備的信息數(shù)據(jù)有效互動，極大的提高了我國智能電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化水平，讓信息交互得到了安全層面的保護[9]。需要強調(diào)的是，依靠現(xiàn)代化技術(shù)，如今系統(tǒng)的保護方案有了多樣化的配置方法。全系統(tǒng)保護方案中，智能變電站所有設(shè)備繼電保護系統(tǒng)都會配備測控屏與保護屏，另外還會用兩層防護的方式保護線路、變壓器一類的核心設(shè)施。各種方案不僅可以獨自發(fā)揮其功能、作用與價值，同時也可以混合使用[10]。保護方案不僅有著簡便的配置，同時也能很好的共享數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)信息的交互、傳遞，系統(tǒng)的保護配置思路如圖1。

圖1 智能變電站的繼電保護系統(tǒng)配置思路

結(jié)語

從本文的敘述可以了解到，對于智能變電站來說，繼電保護系統(tǒng)穩(wěn)定與否直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的電力供應(yīng)能力、供應(yīng)質(zhì)量。為了讓人們用上穩(wěn)定的電力資源，工作人員需要深入研究、深入分析，做好智能變電站繼電保護配置與技術(shù)穩(wěn)定性研究，提高穩(wěn)定性水平，避免故障問題發(fā)生，讓人們能夠安全用電、科學(xué)用電、正確用電。