基于智能变电站继电保护系统可靠性的探究

基于智能变电站继电保护系统可靠性的探究

(国网遂宁供电公司四川省遂宁市629000)

摘要:电力系统是我国的支柱产业之一,随着电力技术的不断发展,电力系统得到了长足的发展,我国的电力系统努力建设智能化的电网系统,电网系统的发展离不开智能化的电力设备。智能电力工程基于传统变电站的继电保护装置,并在此基础上采用自动化信息技术,其结果是变电站实现了智能化的继电保护,这便是继电保护工作在智能变电站建设中的意义所在。选择继电保护设备时要以可靠性和灵敏度做为首选指标,只有设备性能好才能保证变电站的运行正常,各个智能化设备才能满足变电站的实际工作需要,变电站的继电保护系统才可以保证安全性。

关键词:智能变电站;继电保护系统;可靠性

1智能变电站继电保护系统的组成

1.1电子式互感器

电子式的互感器是智能变电站继电保护系统中的重要组成部分,传统的互感器一般为电磁结构,电磁式互感器不能应对数字化的电气量测系统发展。因此采用电子式的互感器,该种新型的电子互感器与传统的互感器相比具有家较好的是故障检测准确性,从性能上能够提升是保护装置的正确动作率,实现电网系统的稳定运行。从经济效果上分析,电子式互感器能够利用光缆取代电缆,使得绝缘结构更加的简单化。从设备的发展性上进行分析,电子式的互感器能够提供数字量的输出,实现二次设备系统集成,促进变电站实现智能化。

1.2合并单元

在电子式互感器传来系统采样信息后,合并单元将采样信息进行科学的组合,以特定的数据格式,将采样信息传输到保护装置中。现如今,合并单元已经能够成为智能变电站保护系统中必不可少的重点环节。合并单元的作用突出,一方面能够有效的避免互感器与保护装置之间的接线复杂,另一方面有效的减少人力和物力之间的成本,保障电力系统中的二次设备之间实现有效的数据共享。

1.3交换机

交换机是智能变电站继电保护系统中的核心部件,在继电保护系统中,以交换机为核心设备的以太网能够将传统的保护系统代替,继电保护装置是变电站的大脑,交换机是智能变电站的中枢神经。在数据传输环节中,交换机的主要功能够建立在通信通道基础上,实现数据帧的交换。

1.4智能终端

在电网电力系统中,经常会出现很多故障,为了实现故障检修,需要引入智能终端。智能终端的出现能够对系统断路器设备内部的电、磁、温度、机械等状态进行检测。该种基于智能终端的检测,其故障预防性能比较高,实现系统的智能化控制。一般情况下,智能终端一方面能够接收保护装置传来的跳合闸命令,另一方面也能够将断路器的实时信息传递到站控层。

2提升智能变电站继电保护系统可靠性的必要性

在智能变电站中,主要通过网络技术和信息技术来实现对电力系统运行的保护和控制,其中涉及到众多不同规模的智能电子设备,保证电子装置运行的稳定性、安全性和可靠性对于促进电力系统运行的可靠性有着重要的意义。在电力系统运行的过程中,运行环境、信息数据质量等众多因素都会对电子装置运行产生影响,继电保护系统也会随之受到影响。因此,在智能变电站运行的过程中,应当采取先进的科学技术来实现智能系统的自我检测,并将检测报告呈交给相关工作人员,保证智能变电站继电保护系统的可靠性,这对于促进整个电力系统运行的安全和可靠至关重要,由此可见,提升智能变电站继电保护系统可靠性是十分必要的。

3提升智能变电站继电保护系统可靠性的具体措施

3.1做好过程中的继电保护工作

要想提高智能变电站继电保护系统的可靠性,应该在这个阶段实现迅速跳闸系统性功能,并且对智能变电站中的母线、变压器、输电线路等电气设备实施有效的保护,从而将智能电网在实际运行中可能存在的风险降至最低,给予电网调度系统一定的安全保护。需要注意的是,对于智能变电站的继电保护系统的主要功能要进行重点把握,且要对电继电保护系统的保护装置、保护设备进行有效地简化。一般来讲,具有较小的波动性主要存在于主保护定值中,当智能变电站在具体运行中发生变化时,其不会发生较大的改变,因此,能够实现智能变电站的安全、稳定运行。但是,由于智能变电站中使用了大量的一次设备,所以在继电保护中,在开关的设计上必须要同硬件进行分离,并在独立性上给予一定的保护,进而实现对母线、输电线路的保护。

3.2做好间隔层中的继电保护以及环形结构在母线保护装置中的融入

在智能变电站的继电保护系统中,要应用双重化配置,如果配置后备保护系统,会实现后备设备的保护功能以及失灵的保护功能,对于相连线路和对端的母线也可以进行保护,基于后备设备电流,要正确判断电网运行中出现的问题和故障,从而可以制定比较有效的防跳闸策略。对间隔层进行继电保护,也可以实现电压的等级集中配置,在继电保护技术中适当的进行调整,要根据电网运行的实际情况来进行调整。环形结构是一种可靠性极高的结构,在母线保护装置中将其融入进去具有十分优异的现实意义。尤其是通过分析,可以发现,在传统结构中的母线保护,其可靠性往往较低,但将环形网络结构应用到母线保护之中,不仅能够进一步提高智能变电站继电保护系统的可靠性,其他各项相关指标也有着极为明显的提升,同时,在母线保护中环形结构对电气元件的损害较低,因此,做好环形结构在智能变电站继电保护系统母线保护装置中的融入则成为实现提高继电保护系统可靠运行的重要基础。

3.3增加系统的冗余性

要想确保智能变电站继电保护系统的可靠运行,就必须增加系统冗余性,具体可从以下两个方面入手:第一,以太网交换机中的数据链路层技术为实现变电站自动化实时监控提供了支持和帮助,通过利用多种模式,能够实现不同的目标;第二,从网络构架需求入手。网络构架需求是由3个基础网络共同组成的,其目的就是为了提高变电站继电保护系统可靠性。首先,总线结构,总线结构通过交换机实现数据信息传送任务,能够有效减少接线,但是,相比较而言,其冗余度较差,在使用过程中,需要延长时间来增加其敏感度以达到目的;其次,环形结构,与总线结构类似,其环路上的任意一点都能够提供不同程度的冗余,将其与以太网交换机有机结合,能够出现管理交换机,也就是生成树协议,这种结构能够为继电系统运行提供物理中断的冗余度,并将网络重构控制在一定时间范围内,然而,环形结构在使用过程中存在的弊端主要是收敛时间问题,收敛时间较长,无法快速完成任务,影响系统重构;最后,星型结构,星型结构是一种等待时间较短的结构,比较适用于较高场合,没有冗余度,但是,如果主交换机在运行过程中,出现故障,会影响信息传送,相比之下,其可靠性较低,不建议推广和普及。因此,变电站在选择继电保护系统网络构架时,需要结合自身实际情况,比较优势和缺点,选择合适的网络架构,提高继电保护系统可靠性。

4结束语

综上所述,本文从多个方面入手对智能变电站继电保护系统进行了粗略的探讨,以期让更多的电力同行对继电保护系统拥有一个更加深入的了解与认识,并且也希望通过本文的粗略的阐述,能够为进一步提高智能变电站继电保护系统的可靠性提出有益的思路与建议,为广大电力工作者在今后的电力工作中提供有益的参考借鉴,进而不断地推动我国的智能变电站继电保护工作向着更加合理、更加完善、更加科学的方向而不断地前进。

参考文献:

[1]电力系统继电保护技术的现状与发展[J].顾丹.海峡科技与产业.2017(11)

[2]电力系统中智能电网继电保护技术的分析[J].王梓.山东工业技术.2016(24)

[3]智能电网中继电保护技术的应用[J].曲骅.电工技术.2016(12)

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