數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置研究

摘要：隨著社會的發(fā)展我國的變電站有了一個很大的進(jìn)步，基本解決了用電緊張的問題。由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們對生活水平要求的提高，決定著對用電需求也會越來越大。而進(jìn)行數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置就變得越來越重要了，以下結(jié)合了數(shù)字化變電站的特點(diǎn)、保護(hù)配置方案的設(shè)計、需要注意的問題等方面進(jìn)行了詳細(xì)的研究和討論。希望能夠?qū)τ嘘P(guān)行業(yè)人員的工作提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化 變電站 優(yōu)化配置

0 引言

數(shù)字化變電站讓變電站的自動化管理和運(yùn)行成為了可能，是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)智能化的重要環(huán)節(jié)，無論是經(jīng)濟(jì)還是技術(shù)之上都有著重要的意義。數(shù)字化之所以叫數(shù)字化是因?yàn)楹鸵话阕冸娬居兄艽蟮牟町悾旧碛兄?dú)特的優(yōu)勢，它擁有著數(shù)據(jù)采集的數(shù)字化、抗干擾能力強(qiáng)、系統(tǒng)擴(kuò)展性良好等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字化變電站比傳統(tǒng)變電站能夠更好的適應(yīng)環(huán)境和應(yīng)對各種各樣的工作，能夠更加充分的滿足各方面的電力需求。數(shù)字化變電站的發(fā)展是一個不可阻攔的趨勢，隨之而來數(shù)字化變電站繼電保護(hù)配置也就成了一個日益重要和備受關(guān)注的問題。

1 數(shù)字化變電站的概述

數(shù)字化變電站和傳統(tǒng)變電站信息的應(yīng)用模式是完全不同的，而這個也是兩者之間最大的區(qū)別所在。數(shù)字化變電站在各項(xiàng)電子信息技術(shù)的高速發(fā)展的前提之下，在進(jìn)行信息的采集、傳輸、處理等方面皆是運(yùn)用了數(shù)字化技術(shù)。有效的將傳統(tǒng)模式的消極影響降低到最低，從客觀上減少了工作人員的勞動量，加大了保護(hù)力度和有效性，同時也提高了效率。為了實(shí)現(xiàn)變電站信息共享和互操作化的目的，數(shù)字化變電站在IEC61850的基礎(chǔ)上，由電子互相感應(yīng)器、智能開光等組成的智能化一次設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)成。它的作用主要包含四個方面：第一，反應(yīng)電氣量信息；第二，規(guī)整統(tǒng)一信息；第三，達(dá)到信息共享；第四，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的操控，報文最佳。

2 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置方案

數(shù)字化變電站繼電保護(hù)配置通常有兩種方案可以使用，就是常規(guī)性和系統(tǒng)性保護(hù)配置。兩種方案各有千秋也各有缺點(diǎn)，具體的使用則需要根據(jù)實(shí)際的情況人力、物力、技術(shù)、資金方面的考量進(jìn)行選擇。

2.1 常規(guī)性保護(hù) 常規(guī)保護(hù)主要是根據(jù)對象選擇配置，和使用常規(guī)互感器時的情況一樣，需要注意的是應(yīng)該保留保護(hù)的類型和邏輯圖，例如主變、線路、開關(guān)等保護(hù)。需要將原來的插件改為光纖通信接口，其中I/O改為GOOSE接口，CPU的處理方式也要相應(yīng)改變?yōu)橥ㄐ沤涌谶M(jìn)行。我們只需要根據(jù)壓板投退保留一些開入，利用智能操作箱對其余的部分進(jìn)行取消或者轉(zhuǎn)移，這一系列的事情都可以直接進(jìn)行不必再花費(fèi)時間在實(shí)驗(yàn)?zāi)M之上。從圖1可以看出常規(guī)性保護(hù)方案是相當(dāng)復(fù)雜的，要求的條件也是非常的高，雖然這是一種比較穩(wěn)妥的方案，擺脫了落后的傳統(tǒng)保護(hù)從而轉(zhuǎn)變成數(shù)字保護(hù)，但是它的復(fù)雜性和高規(guī)格的要求決定了這并不是一個長遠(yuǎn)的優(yōu)化的配置。

2.2 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置方案

2.2.1 數(shù)字化集成保護(hù)配置方案?？萍荚陲w速發(fā)展，數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)也在不斷的發(fā)展，而系統(tǒng)保護(hù)配置的意義就是在智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備的廣泛應(yīng)用以及IEC61850的基礎(chǔ)上，達(dá)到變電站內(nèi)信息共享和互操作的目的，從而實(shí)現(xiàn)對變電站的全面的保護(hù)，而系統(tǒng)保護(hù)配置也正是在此基礎(chǔ)上形成的一種保護(hù)配置方案。如圖2可以看出，系統(tǒng)保護(hù)配置通常會采用雙重化配置的原則，兩套系統(tǒng)可以同時運(yùn)行，互相輔助，也可以單獨(dú)運(yùn)行。他們的配置相差無幾，原理更是完全相同，且運(yùn)用起來比較簡單，分析較為全面，同時也是以后保護(hù)配置方案的引路燈。

雖然這種方案有諸多優(yōu)勢，能夠快捷準(zhǔn)確的分析問題及實(shí)現(xiàn)信息共享，不過這種方式也有一些很大的不足。因?yàn)榻?jīng)過了多次的改革，系統(tǒng)保護(hù)配置方案完成了多個方案進(jìn)行集成使用的目標(biāo)，和常規(guī)性保護(hù)配置相比，它的裝置數(shù)量變少了，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變簡單了，但是在此同時它對裝置要求也高了許多。所以就要求工作人員必須有足夠的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)水準(zhǔn)。

2.2.2 110kV特殊值和35kV、10kV饋線保護(hù)配置。110kV是一個特殊的數(shù)值，它是相當(dāng)一部分變電站的額定電壓，所以我們在配置保護(hù)方案的時候應(yīng)該特別注意，并且在每個部分的工作中都把它當(dāng)作一個不可忽視的因素，足夠重視起來。主要是根據(jù)對象選擇配置，和使用常規(guī)互感器時的情況一樣，需要注意的是應(yīng)該保留保護(hù)的類型和邏輯圖，例如主變、線路、開關(guān)等保護(hù)。數(shù)據(jù)采集使用光纖通信接口來代替之前的保護(hù)裝置的交流量輸入插件。如此利用數(shù)字化的優(yōu)勢不僅可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的優(yōu)化配置，而且達(dá)到了110kV的電壓要求。對于110kV的保護(hù)要針對不同的地方，根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)狀況、技術(shù)設(shè)備的具體情況從而決定適應(yīng)的保護(hù)配置方案。

因?yàn)樵谶M(jìn)行數(shù)字化變電站繼電保護(hù)工作中饋線有著不可忽視的影響，是非常重要的一個環(huán)節(jié)，所以我們在設(shè)計方案的時候應(yīng)當(dāng)特別注意饋線問題。其中值得注意的是35kV和10kV饋線的問題，他們是同中有異，需要區(qū)別對待。通常情況下為了保障不同線路的需求會使用MU合并單元，常常5回35kV出線同電容器能夠得到一個合并單元，并且通過一臺交換機(jī)接入保護(hù)裝置。而10kV和35kV不同，它和電容器之間無法采用合并單元，只能使用獨(dú)立的合并單元。母線電壓需要分段并列運(yùn)行，而這個分段進(jìn)行主要通過智能電壓切換單元來完成，并最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時的數(shù)字化切換功能。

3 主變保護(hù)配置方案

以上介紹了多種數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的配置問題，現(xiàn)如今經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷進(jìn)步人們對電力的需求只會越來越大，所以變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置也會變得越來越重要。我們在進(jìn)行配置方案的設(shè)計的時候，需要注意許多環(huán)節(jié)的問題，其中最重要的就是主變保護(hù)配置方案，需要慎之又慎的制定。

主變保護(hù)配置主要采用了雙重化保護(hù)，其中一個是電量保護(hù)另外一個則是非電量保護(hù)。它的電量保護(hù)配置主要設(shè)置了軟壓板和硬壓板兩種，其中功能軟壓板負(fù)責(zé)投退。

細(xì)節(jié)問題很重要，像是常規(guī)性保護(hù)配置方案、系統(tǒng)保護(hù)配置方案等方案配置的時候都應(yīng)該要注意。如110kV這一特殊值，在進(jìn)行配置方案的時候，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行配置，同時結(jié)合以往的資料作為參考，以便在最短的時間內(nèi)最快的發(fā)現(xiàn)問題解決問題。避免一時不慎或者方案的不匹配而導(dǎo)致?lián)p失和危害。

4 結(jié)束語

本文分析了數(shù)字化電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置的方案以及需要注意的問題和正在面臨的一些問題?，F(xiàn)如今大部分變電站都還在繼續(xù)運(yùn)用傳統(tǒng)方式進(jìn)行保護(hù)，雖然穩(wěn)妥卻同時也存在了許多不可避免的問題。不僅造價高操作復(fù)雜，而且并不能有力的進(jìn)行保護(hù)。這就意味著數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)是必須的，要想真正達(dá)到數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置，我們需要解決的問題還有很多，例如數(shù)據(jù)傳送、安全問題、過程層網(wǎng)絡(luò)的不合理問題等。而實(shí)行過程中細(xì)節(jié)問題也是不可忽視的，細(xì)節(jié)決定成敗，一個小小的誤差就可能導(dǎo)致不可估量的損失。所以我們在數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置上的研究還不能中斷，還要不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，必然可以找到最科學(xué)合理的解決方案。

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