電力系統(tǒng)中智能變電站的繼電保護(hù)技術(shù)

電力系統(tǒng)中智能變電站的繼電保護(hù)技術(shù)摘要：近些年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的加速發(fā)展推動(dòng)了電力事業(yè)的迅猛發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模變得越來(lái)越大。作為電網(wǎng)中重要的組成部分之一，變電站必須安全，可靠、穩(wěn)定，因?yàn)檫@直接影響到電網(wǎng)是否能正常運(yùn)行。隨著計(jì)算機(jī)通信和人工智能等技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，自動(dòng)化已成為變電站繼電保護(hù)的發(fā)展方向，在變電站智能化發(fā)展中起著越來(lái)越重要的作用。基于這一點(diǎn)本文就智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)展開(kāi)探討。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；智能變電站；繼電保護(hù)技術(shù)引言在科技不斷進(jìn)步的基礎(chǔ)上，智能變電站技術(shù)也在發(fā)展的過(guò)程中不斷完善，逐漸成為智能電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。智能變電站技術(shù)的應(yīng)用會(huì)對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生一定的影響，繼電保護(hù)的裝置將面臨全面革新，數(shù)據(jù)信息的交流形式也發(fā)生轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)處理和儲(chǔ)存的可靠性能也有了很大的提升。1智能變電站的體系結(jié)構(gòu)智能變電站系統(tǒng)主要三層兩網(wǎng)構(gòu)成，三層指的是站控層、間隔層和過(guò)程層，兩網(wǎng)是指站控層網(wǎng)絡(luò)和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于繼電保護(hù)來(lái)說(shuō)，站控層的作用是傳輸、修改和錄播文件等，過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)的作用是對(duì)采樣值、開(kāi)關(guān)狀態(tài)和跳閘等信號(hào)的傳輸，針對(duì)過(guò)程層而言時(shí)效性和可靠性是考驗(yàn)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)的重點(diǎn)內(nèi)容，也是智能變電站繼電保護(hù)的重要性能。2智能變電站繼電保護(hù)要點(diǎn)分析2.1實(shí)時(shí)性智能變電站中繼電保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)性是它最基本的特點(diǎn)。當(dāng)采集時(shí)，電力系統(tǒng)交換進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)行時(shí)，在利用數(shù)字互感器時(shí)，要確保采樣時(shí)及時(shí)得到更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，就要保證精確可靠的交換時(shí)間。對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行交換，會(huì)有很多其他因素造成影響。如傳播效率以及交換效率等。在時(shí)間上就會(huì)出現(xiàn)不準(zhǔn)確，在數(shù)據(jù)傳播上，就不能實(shí)現(xiàn)更及時(shí)更穩(wěn)定性了。一般當(dāng)交換器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，由于時(shí)間會(huì)產(chǎn)生合并誤差，就不能對(duì)繼電進(jìn)行實(shí)時(shí)地保護(hù)。因此，為了得到準(zhǔn)確性的結(jié)果，在電力系統(tǒng)，當(dāng)我們采集數(shù)據(jù)時(shí)，要注意一定要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析，研究可能在計(jì)算中出現(xiàn)的誤差問(wèn)題。由于在采集數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)備可能延遲會(huì)影響結(jié)果，當(dāng)數(shù)據(jù)采樣結(jié)束后，要拿來(lái)計(jì)算的結(jié)果對(duì)比一下采樣的結(jié)果，促進(jìn)系統(tǒng)地對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)施實(shí)時(shí)性的提升。2.2可靠性智能變電站想要有效地對(duì)整個(gè)電子系統(tǒng)進(jìn)行控制保護(hù)，主要采取的方式是網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的利用。智能變電站由于電子裝置很多，而且電力系統(tǒng)是否可靠與電子裝置的穩(wěn)定性息息相關(guān)。如果電子裝置出現(xiàn)不穩(wěn)定問(wèn)題，直接影響到繼電保護(hù)，就會(huì)很不可靠。在具體情況中，電子裝置受到不穩(wěn)定因素主要是運(yùn)行環(huán)境以及數(shù)據(jù)等方面。所以，只要電子裝置達(dá)到穩(wěn)定要求，繼電保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)更加可靠。一方面，由于外部頻率因素影響電子裝置，就應(yīng)該使用穩(wěn)定性較好的電纜以及設(shè)備。另一方面，只要對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)模型進(jìn)行定量分析，繼而合理分析結(jié)果，如果處理繼電保護(hù)裝置遇到的問(wèn)題，就要積極地有一定的方案做預(yù)備。3電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)分析3.1線路繼電保護(hù)技術(shù)在智能變電站繼電保護(hù)內(nèi)，線路繼電保護(hù)具有非常重要的地位，對(duì)于線路安全具有十分重要的意義。在線路繼電保護(hù)實(shí)施中，應(yīng)該實(shí)時(shí)監(jiān)控智能變電站的運(yùn)行狀態(tài)，隨時(shí)了解智能變電站的運(yùn)行情況，一旦出現(xiàn)故障，監(jiān)控系統(tǒng)能夠立刻發(fā)現(xiàn)并作出預(yù)警，繼而，相關(guān)工作人員可以及時(shí)采取對(duì)策進(jìn)行處理，保護(hù)線路安全。如果條件允許，還可以根據(jù)實(shí)際情況在智能變電站線路上安裝測(cè)控裝置，該裝置的主要功能就是對(duì)智能變電站運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，然后將測(cè)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)體系內(nèi)，繼電保護(hù)會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后根據(jù)結(jié)果，對(duì)智能變電站下達(dá)具有針對(duì)性的繼電保護(hù)指令，控制線路的正常運(yùn)行。3.2智能變電站繼電保護(hù)維護(hù)技術(shù)3.2.1常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)維護(hù)技術(shù)常規(guī)狀態(tài)下針對(duì)智能變電站中繼電保護(hù)的維護(hù)作業(yè)，主要涉及的內(nèi)容為：針對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)組成設(shè)備，以及網(wǎng)絡(luò)線路、二次回路進(jìn)行檢修維護(hù)。以此保障繼電保護(hù)在運(yùn)行的過(guò)程中能夠有效落實(shí)。此外針對(duì)各類(lèi)外部預(yù)警燈的工作現(xiàn)狀，也應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格核查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)進(jìn)行處理。還要落實(shí)各電閘對(duì)繼電保護(hù)指令的響應(yīng)現(xiàn)狀，針對(duì)其中存在的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理。3.2.2過(guò)程層中的繼電保護(hù)過(guò)程層的系統(tǒng)性作用主要方式是通過(guò)快速跳閘的方式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變壓器、線路以及母線等裝置的保護(hù)，調(diào)試系統(tǒng)更加安全，運(yùn)行電網(wǎng)大大降低了風(fēng)險(xiǎn)。為了對(duì)系統(tǒng)盡可能地減少裝置保護(hù)，就要更加注意對(duì)過(guò)程層的保護(hù)，研究其功能。若電力系統(tǒng)的運(yùn)行有了異常，而主要的保護(hù)系統(tǒng)卻沒(méi)有很大的變化，一般主保護(hù)的定值還是固定不變的，使電力系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。由于多數(shù)設(shè)備屬于一次性的設(shè)備，當(dāng)設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)時(shí)，要注意與硬件區(qū)別開(kāi)來(lái)，讓其單獨(dú)完成保護(hù)作用的發(fā)揮，在輸電線路以及母線保護(hù)上更加有效可靠。3.2.3間隔層中的繼電保護(hù)在智能變電站中，保護(hù)繼電可以利用雙重化配置的方式，對(duì)后備保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行集中配置。變電站的開(kāi)關(guān)以及后備若失靈，就可以啟用后備保護(hù)系統(tǒng)，保護(hù)了對(duì)端母線以及相連區(qū)域間的相鄰線路，進(jìn)一步通過(guò)后備的設(shè)備電流，判斷出電網(wǎng)運(yùn)行出現(xiàn)的故障，做出行之有效的跳閘決策。值得注意的是，為了使電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，變電站中所有電壓，要及時(shí)調(diào)整技術(shù)，配置上采用等級(jí)集中制。在分析變電站電網(wǎng)系統(tǒng)前，要設(shè)定運(yùn)行方案，選出最合適的方案，智能變電站就實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)。3.3變壓器繼電保護(hù)在智能變電站內(nèi)，變壓器繼電保護(hù)的主要功能就是保護(hù)相關(guān)元件。在變壓器繼電保護(hù)裝置內(nèi)，在后備部分安裝中，集中安裝模式最為合適，這種安裝模式的選取，可以促進(jìn)繼電保護(hù)在智能變電站中發(fā)揮最大的保護(hù)作用。在運(yùn)行過(guò)程中，變壓器繼電保護(hù)的核心模塊是非電量保護(hù)，這種保護(hù)模式要求其與電纜進(jìn)行連接，此外，還要與繼電保護(hù)裝置進(jìn)行連接。在運(yùn)行過(guò)程中，如果變壓器收到不良因素的影響，非電量保護(hù)模塊就會(huì)自動(dòng)切入跳閘狀態(tài)，并發(fā)出跳閘指令，及時(shí)有效的緩解由于不良因素的干擾而可能造成的線路故障，確保變壓器安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，同時(shí)保證線路安全。3.4過(guò)流電限定保護(hù)智能變電站在運(yùn)行過(guò)程中，由于受到電流過(guò)載因素的影響，容易造成電力系統(tǒng)外部斷路，這種超負(fù)荷電流能使外部發(fā)生故障導(dǎo)致跳閘。因此，需要在電力系統(tǒng)智能變電站中采用過(guò)流電限定的方式對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)，如果發(fā)生超負(fù)荷電流現(xiàn)象，則能夠及時(shí)向變電站智能終端發(fā)出警報(bào)，同時(shí)由智能系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行有效的保護(hù)措施，從而提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。3.5繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制與體系智能化的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換替代原有的數(shù)據(jù)交流工作。以往的繼電保護(hù)數(shù)據(jù)交流是通過(guò)采樣、計(jì)算、出口等步驟進(jìn)行操作，而智能變電站技術(shù)實(shí)行之后僅需要利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換即可。將原有的操作流程進(jìn)行簡(jiǎn)化，在繼電保護(hù)運(yùn)行過(guò)程中，不再需要對(duì)保護(hù)裝置、數(shù)據(jù)信息和保護(hù)對(duì)象進(jìn)行捆綁，在很大程度上提升了數(shù)據(jù)信息交流和繼電保護(hù)的靈活性能。將原有的以繼電保護(hù)裝置為中心的運(yùn)行模式轉(zhuǎn)變成對(duì)等信息的交換模式。智能變電站技術(shù)就是通過(guò)采用對(duì)等信息交互模式來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)需綁定的保護(hù)裝置，在很大程度上提升了保護(hù)動(dòng)作的時(shí)效性。通過(guò)這種信息交互模式使得變電站內(nèi)部的數(shù)據(jù)得以重建，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高水準(zhǔn)的信息共享技術(shù)。結(jié)語(yǔ)智能電網(wǎng)的出現(xiàn)和普及將極大地改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)，繼電保護(hù)技術(shù)隨著各種新技術(shù)的運(yùn)用而面臨革新，靈活的運(yùn)行方式和變化的設(shè)備特性都是繼電保護(hù)的必須面臨的挑戰(zhàn)。作為電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，人們必須加快對(duì)智能電網(wǎng)的研究