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摘要:本文首先分析了智能变电站继电保护技术应用效果,然后分析了智能变电站继电保护运行问题:光纤联系不稳定;智能终端故障处理技术缺陷;装置老化更新过程复杂,最后分析了异常情况处理措施:线路运行运行而合并单元出现异常情况;智能终端出现异常情况;保护装置出现异常情况;线路停止运行。
关键词:智能变电站;继电保护;多维;管控
引言
随着智能变电站大量投运、变电站无人值守和远方操作的推广原有变电站的管控手段和二次设备运维管理模式存在的问题和困难逐步显现。首先,智能变电站高度智能化、互动化的特征,使原本用于常规站的二次设备操作、检修方式无法适用;传统电缆二次回路被光纤、网络通信方式及软压板代替,安全隔离没有明显断开点,使得基建扩建、调试验收、检修安措的管控变得困难和复杂。其次,在变电站无人值守及远方操作的运维模式下,二次设备远程在线监控与分析实用化水平亟待提高,亟需定制基于智能变电站的在线监控和分析工具,完善无人值守的管控模式。此外,智能变电站运行检修规范性有待提升,缺乏运行、检修等各类现场作业规章制度。基于当前现状,本文围绕时间、空间和业务三个维度开展针对智能变电站的继电保护运维和技术创新,立足于时间上全过程管控、空间上全方位管控、业务上标准化作业,构建适应当前大电网运行的继电保护立体式保障体系。
一、智能变电站继电保护技术应用效果
目前,智能变电站继电保护系统的运行模式已经转变成为基于全光纤通信装置,来实现继电保护的开关量和模拟量的采集,这就使得继电保护系统的运行效果更趋智能化、自动化。例如,智能变电站继电保护系统在应用电子式电流互感器后,不仅规避了传统互感器的运行缺陷,还在进行差动保护判据中无需考虑互感饱和的作用影响。智能变电站系统对于二次信息网络化的传输应用,可以实现继电保护装置的二次回路监测,这就给继电保护装置的检修提供了操作便利。具体来说,二次设备的状态,能够实现全数字方式的传输和采集,即相关人员可通过智能终端采集开关量以及合并单元采集模拟量,来对于二次回路中的信息数据进行监测和采集。此外,在以往,变电站设备要想实现继电保护装置的作用效果,需通过大工作量的二次接线。而智能变电站系统中IEC61850标准的统一,实现了全站设备的统一建模,这就使得设备能够以互动的方式进行操作,并将大量的二次接线转化为系统的模型文件配置。具体就是单独对应SCD与CID文件,这样一来,就能在变电站继电保护装置运行发生变化时,通过自动更新,以实现文件的对应性。
二、智能变电站继电保护运行问
(一)光纤联系不稳定
智能变电站继电保护装置的光纤联系,如果发生中断或是运行不稳定,就会使继电保护装置出现问题。例如,继电保护装置在运行过程中被硬物挤压后,其与智能终端之间的光线联系就会遭到破坏;保护装置的SV插件或是GOOSE插件故障,光线联系也会遭到破坏。这是因为智能变电站继电保护装置中的SV采样值和GOOSE开关量,是处于不间断工作的,这就使得其对发送插件的要求较高。如果插件质量存在问题,智能变电站继电保护系统运行就能发挥出其自动化、智能化的作用目标。
(二)智能终端故障处理技术缺陷
相关研究表明,智能终端或是合并单元终端出现故障后,系统中多台继电保护装置均会受到影响。而相应的故障处理技术却没有发挥出行之有效的作用,这是因为线路合并单元损坏,与之对应的线路保护装置就要退出系统运行,而且与之联系紧密的母线保护装置也要退出操作。这种情况下,就给智能终端故障处理技术应用带来了难度。
(三)装置老化更新过程复杂
当智能变电站继电保护装置的运行环境在室外,这就使其不得不面对老化、设备更换问题。由于智能变电站继电保护装置,需将合并单元、智能终端以及一次设备放置在室外,这就使其容易出现锈蚀、积尘问题。在更换CPU设备、SV设备以及GOOSE插件时,不仅需要人员具备丰富的操作经验,还需厂商的配合。三、异常情况处理措施
(一)线路运行运行而合并单元出现异常情况
当这种情况发生,要按照逻辑关系来进行检查,首先是检查第一层结构中的线路与母差保护相关装置间存在的逻辑关系,一般处理措施如下:1、对相应的母差保护设备进行检查,检修其压板。2、压板是正常情况时,就需要先将母差保护设备先退出运行,逐一检查差动、GOOSE调整口、失灵保护等设备的软压板。如果以上两项检查都没有出现问题,就需要进行二层结构检查,检查电网之间的逻辑关系,先要将这个线路汇总控制柜内的相应闭锁并对其他的进行闸硬压板检查。如果还是没有发现问题原因,就需要检查第三层结构,对智能终端、合并单元、间隔保护设备之间的逻辑关系进行检查:对这套设备线路汇总控制柜内的断开压板进行断开操作,随后检查线路合并单元的压板是否正常。一般来说经过以上这些流程就能发现合并单元出现异常情况的原因。
(二)智能终端出现异常情况
当碰到智能终端出现异常情况时,我们也需要按照逻辑关系来进行维护工作,具体措施如下:1、要检查第一层结构当中的母差保护装置与线路之间的关系,一般来说,母差保护设备对相关线路产生影响是靠智能终端进行该段线路的断路器指令进行断开,如果说,智能终端只需要退出运行,在逻辑上并不会对其运行的设备有不良影响,只是不能发出指令而已。2、检查电网之间的逻辑关系,先打开这段线路的汇总控制柜,对其中的重合闸硬压板进行断开操作。3、检查第三层结构,第三层结构是合并单元、间隔保护器、智能终端,先断开线路断路器开关,进行智能终端检修压板的检查,检查是否终端出现故障。
(三)保护装置出现异常情况
碰到保护装置出现异常的情况,我们还是需要分成三层进行检查。1、第一层检查,检查线路和母差保护设备之间的逻辑关系,先对线路保护设备的检修压板进行检查,退出或启动失灵软压板,看是否正常运作。2、第一层检查没有问题就进行第二层检查,断开线路保护设备的GOOSE相应的永跳软压板,进行检查,没有发现异常就进行第三层检查,先断开GOOSE跳闸开关,进行合闸检查,闭锁重合闸出口软压板,检修该线路保护装置。一般来说经过三层检测就能发现导致异常情况的原因。
(四)线路停止运行
碰到这种情况,也是从三层结构进行检查,检查母差保护装置检修压板是否存在问题,这需要先将母差保护装置从这段线路中断开,才可以对检修压板进行检查。一定要注意,这个时候,线路一般有两套220kV母差保护设备,都需要进行断开处理,否则就可能出现触电危险。如果母差装置没有问题,线路停运,可以排除第二层结构出现问题,这就应该是第三层结构出现问题,那么就需要检查这段线路的保护装置、智能终端与合并单元的检修压板是否存在问题。以此类推,可以发现,智能电网中的继电保护装置出现问题都需要按照逻辑关系进维护修理。
参考文献:
[1]孙一民,刘宏君,姜健宁等.智能变电站SCD文件管控策略完备性分析[J].电力系统自动化,2014,(16):105-109.DOI:10.7500/AEPS20130813003.
[2]盛海华,赵纪元,奚洪磊等.适应智能电网继电保护定值的在线管控方案[J].电力系统自动化,2016,40(15):154-158.DOI:10.7500/AEPS20160203005.
[3]黄树帮,倪益民,张海东等.智能变电站配置描述模型多维度信息断面解耦技术[J].电力系统自动化,2016,40(22):15-21.DOI:10.7500/AEPS20160504002.
[4]张沛超,姜健宁,杨漪俊等.智能变电站配置信息的全生命周期管理[J].电力系统自动化,2014,(10):85-89,131.DOI:10.7500/AEPS20131012001.
[5]李孟超,王允平,李献伟等.智能变电站及技术特点分析[J].电力系统保护与控制,2010,38(18):59-62,79.DOI:10.3969/j.issn.1674-3415.2010.18.012.