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摘要:智能即为人性化,是通过对人类意识和思维过程的模拟,达到像人类在调节一样的效果。在人工智能发展的大环境下,智能变电站得到了越来越广泛的应用,与人们的生活生产息息相关。继电保护系统是在智能变电站发生故障或异常时,自动切除故障设备或通知人员对故障进行消除的系统,保障着电力系统的稳定运行。
关键词:智能;变电站;继电保护;可靠性;分析
1导言
近些年来,为了更好地满足市场经济的发展需求,满足社会各界的实际用电需求,越来越多的智能变电站加快了建设步伐。而继电保护系统作为智能变电站的第一道防线,其可靠性势必受到了社会各界的高度关注,而如何确保智能变电站继电保护系统的可靠性俨然已经成为电力企业所面临的重要课题。以下笔者即结合个人多年从事继电保护工作的实践经验,从智能变电站继电保护系统的架构及其操作方法入手进行粗略的探讨,并提出提高智能变电站继电保护系统可靠性的具体措施,以期为进一步保障电力系统的安全稳定运行做有益的参考。
2智能变电站继电保护系统的构成
智能变电站继电保护系统主要由电子式互感器、合并单元、交换机和智能终端4大部分构成。一是继电保护系统中的电子互感器相较于传统的互感器,更能保证故障检测的准确性,促进电力系统更加安全、稳定地运行。同时,光缆对于传统电缆的替换,使系统的经济效益更加可观。而且,电子式互感器拥有数据传输的优势,对变电站的智能化发展有重要的意义。二是合并单元是信息数据由电子式互感器传递至保护装置的中间环节,有着无法替代的重要作用,使互感器和保护装置间不再需要复杂的接线,在节约了资金的同时也有效地保障了二次设备数据的有效共享。三是交换机是智能变电站继电保护系统的核心部分,能通过通信通道,达到数据传输的目的。四是智能终端能大力提高电力系统预防和监测故障的能力,对电力系统的故障检修有重要的意义。
3智能变电站继电保护系统可靠性的重要意义
可靠性是指元件系统在一定环境和时间范围内,无故障地完成规定功率。智能变电站是智能电网建设工作中的关键部分,而继电保护系统的稳定运行影响着智能变电站的工作情况。智能变电站主要通过网络技术和信息技术实现电力系统的稳定运行,当中涉及许多智能电子设备,并且对设备的稳定性、安全性和可靠性有很高的要求。智能变电站的运行过程中,运行环境、数据信息的细微改变会对电力系统的运行产生重的大影响。继电保护系统能在电力系统运行产生问题时,根据故障发生的时间地点,发挥其隔离功能,使电力系统避免受到电流、电压等的危害,进而保障电力系统的稳定运行。因此,保证智能变电站继电保护系统的可靠性对整个电力系统的运行至关重要,提升智能变电站继电保护系统的可靠性势在必行。
4智能变电站继电保护系统操作方法
在对智能变电站继电保护系统能否正常运行的测试中,我们往往应该将测试重点放在对智能终端与网络交换机等通信设备的实际运转情况之上,并且借助网络平台对该系统的测试情况进行有效的记录,从而对室外智能控制柜的实际密封情况做好检查工作,确保其密封的完好性。在智能变电站继电保护监控系统方面,其所使用的保护性软压板必须通过严格的检查,确保其能够正常运转,也只有如此,智能变电站的电子设备在运转过程中其压板投退方式才能够按照相应的规章流程进行正确的操作。在系统的操作前后必须要对监控画面、软压板的实际情况进行仔细的审查与核对,确保继电保护系统能够在良好的环境下予以正确的运作。同时,还应该在智能变电站继电保护系统的操作过程中确保母线刀闸的正确使用,并且在投退的状态之下,确保母线刀闸能够放置在相应正确的位置之上,必须确保其处于不含电流的状态之下。
5提升智能变电站继电保护系统可靠性的方法
5.1提升变压器保护的可靠性
电力系统对电压额度有一定的要求,因此,确保电压额度的准确性才能保证电力系统供配电的正常运行。在实现对电压的有效控制的过程中,变压器系统的运用起着决定性的作用,故而提升变压器保护的可靠性对保证电力系统的运行起着重要的作用。基于变压器系统对变电站继电保护系统可靠性的重要作用,在变电站配置变压器的过程中,可以采取分布式的方法进行配置,这样可以分散变压器系统的压力,可以避免由于变压器承受过大压力而出现问题。而在继电保护系统的后期配置中,需要将分散配置与集中式配置进行结合,以此来降低系统的复杂性,实现变压器对继电保护系统的保护作用,进而提升继电保护系统的可靠性。
5.2做好过程层的继电保护
过程层的继电保护主要是通过对电力系统中母线、变压器和配电线路等进行保护,实现降低电力系统运行风险,对电力调度系统实施必要的保护,进而实现保障电力系统安全运行的目的。通常来说,继电保护系统的稳定性能保证电力系统在发生波动时,保护定值稳定,从而保障电力系统的稳定运行。但是,在智能变电站中存在着大量一次设备的应用,在此过程中,应注意开关与硬件的分离,保证开关和硬件的相对独立性,进而对变电站母线和输电线路实施保护。在实际的继电保护工作中,可以通过多段线路保护的方式对智能变电站母线和变压器保护进行定义。在变电站主站采样的同时,进行采样数据的实时调整,保证采样数据的适用性和可靠性。
5.3间隔层中继电保护的提高
将双重化装置运用到变电站继电保护系统中,对后备保护进行集中配置,是做好间隔层继电保护,提高继电保护系统可靠性的有效措施。后备保护系统能为变电站后备设备、开关失灵及相邻范围内的线路和端母线提供保护,进而对电网系统运行中产生的故障和问题进行精确的诊断,并提供及时有效的解决办法。除此之外,可以在技术手段允许的情况下,将智能变电站的电压等级进行集中配置,使其适应电网运行的具体情况。同时,在对电网系统的具体情况进行分析后,可以预设出几套合理的运行方案,根据分析选出最适合并行之有效的方案,将智能变电站继电保护系统的功能发挥到最大。
5.4优化系统的冗余性设计
在继电保护过程中,系统冗余的优化能更大程度地避免系统错动和拒动问题的出现,进而促进系统的可靠性。继电保护系统的冗余性增强可以从以下2个方面着手:一是利用以太网交换机中的数据链路层技术实现变电站自动化实时监控;二是根据变电站网络架构的需求的不同,基于总线结构、环形结构和星型结构这3个基础网络结构的特点进行合理选择应用。总线结构可以有效地减少接线,但同时冗余性有待提高,在使用中对时间长度的要求较大;环形结构由于其环路上的任意点都能提供冗余,冗余性较好,但是收敛时间较长,对系统的重构影响较大;而星型结构的特点是等待时间短、没有冗余度,其可靠性比较低。
6结论
通过上文的探讨可以得知,智能变电站继电保护系统的可靠性对整个电网系统的安全稳定运行有重要的意义,而继电保护系统的构成导致其受到很多因素的影响。因此,如何提高智能变电站继电保护系统的可靠性是电力行业的一项重要工作。本文通过提升变压器保护的可靠性、做好过程层的继电保护、做好间隔层中继电保护工作、优化系统的冗余性设计、优化线路保护配置与合理开展巡查检查工作几个方面对智能变电站继电保护系统可靠性的提高提出了几点建议,旨在为电力系统运行和研究做出贡献。
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