110 kV智能變電站繼電保護(hù)若干問題研究

田濤，紀(jì)文濤，王丹

（國(guó)網(wǎng)寧東供電公司，寧夏 銀川 750411）

110 kV智能變電站繼電保護(hù)若干問題研究

田濤，紀(jì)文濤，王丹

（國(guó)網(wǎng)寧東供電公司，寧夏 銀川 750411）

分析了110 kV智能變電站繼電保護(hù)常見問題，探討了智能變電站繼電保護(hù)的總體配置，內(nèi)部的設(shè)備保護(hù)配置，研究總結(jié)了變電站內(nèi)部的繼電保護(hù)測(cè)試檢驗(yàn)。

繼電保護(hù)；智能變電站；檢測(cè)內(nèi)容

引言

近些年來(lái)，伴隨著我國(guó)電力設(shè)施建設(shè)水平和建設(shè)速度的不斷加快，為我國(guó)的帶來(lái)企業(yè)發(fā)展帶來(lái)了巨大的發(fā)展壓力，我國(guó)也針對(duì)供電企業(yè)出臺(tái)了相關(guān)管理和鼓勵(lì)措施，如果供電企業(yè)可以再我國(guó)目前的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下保持持久穩(wěn)定發(fā)展，就不應(yīng)該片面關(guān)注供電總量的多少，還應(yīng)該順應(yīng)時(shí)代進(jìn)步和發(fā)展要求，實(shí)現(xiàn)供電服務(wù)水平和服務(wù)質(zhì)量的有效提高。

1　智能變電站繼電保護(hù)常見問題

1）電網(wǎng)建設(shè)在大部分地區(qū)都實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)電源點(diǎn)安裝，但是無(wú)論是建設(shè)水平還是建設(shè)能力，早期電網(wǎng)建設(shè)都存在一定的不足，同時(shí)該網(wǎng)絡(luò)電源點(diǎn)的技術(shù)水平要求較低，主要目標(biāo)在于維護(hù)正常網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。所以對(duì)于電能輸入的限制較高，這也同樣是我國(guó)供電企業(yè)現(xiàn)階段較為關(guān)注和重視的問題［1］。

2）近些年來(lái)，我國(guó)的城鎮(zhèn)發(fā)展建設(shè)速度不斷加快，電力設(shè)施也在實(shí)現(xiàn)范圍擴(kuò)展，但是依然存在部分地區(qū)的配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后，電力的輸電線路冗長(zhǎng)，導(dǎo)致實(shí)際的電源負(fù)荷開始升高，這也進(jìn)一步由此會(huì)加大大面積停電事故，這會(huì)導(dǎo)致人們正常工作與生活受到影響。

3）在我國(guó)的傳統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)線路設(shè)計(jì)問題，電網(wǎng)的線路設(shè)計(jì)施工過(guò)程中的處理不當(dāng)容易造成電網(wǎng)建設(shè)的困難。

2　110kV智能變電站繼電保護(hù)的總體配置

通常情況下，無(wú)論常規(guī)還是智能變電站，都是用控制斷路器的分合閘來(lái)進(jìn)行繼電來(lái)進(jìn)行繼電保護(hù)，還會(huì)在很多的線路支路配合較為先進(jìn)的電能測(cè)量和計(jì)算設(shè)備，例如常見的電流互感裝置或者電壓互感裝置等，還可以利用單獨(dú)的測(cè)量系統(tǒng)，無(wú)論是建設(shè)的實(shí)際結(jié)構(gòu)還是建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)備配置，智能變電站都實(shí)現(xiàn)了超越傳統(tǒng)的有效創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了電力設(shè)備的有效完善，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)智能變電站的自動(dòng)化技術(shù)總體提高。在進(jìn)行智能變電站設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)就在于雙重化的配置方式的采用。雙重化配置主要可以大大提高配置系統(tǒng)的可靠性，進(jìn)一步使用智能變電站的可靠性要求。雙重化配置主要是在A/D采樣回路、光纖連接和智能終端等環(huán)節(jié)來(lái)進(jìn)行合理控制服務(wù)，實(shí)現(xiàn)雙重化保障。該配置也主要是采用了第一套智能電子設(shè)備，在進(jìn)行智能變電站建造的過(guò)程中，繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)需要符合國(guó)際設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求來(lái)進(jìn)行［2］。

3　變電站內(nèi)部的設(shè)備保護(hù)配置

在進(jìn)行110 kV智能變電站建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)該從智能變電站的線路維護(hù)入手，一旦發(fā)現(xiàn)線路發(fā)生故障就應(yīng)該及時(shí)報(bào)警，同時(shí)還需要在線路中安裝自動(dòng)控制設(shè)備等類型的自動(dòng)控制裝置，從而可以實(shí)現(xiàn)直接跳閘控制，避免以為部分故障導(dǎo)致更為嚴(yán)重的整體性損失出現(xiàn)，利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的支路連接，通過(guò)電流互感裝置與電壓互感裝置來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息比對(duì)，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變動(dòng)較大應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行故障排除，避免出現(xiàn)更大的安全隱患。

現(xiàn)階段，常見的電網(wǎng)設(shè)施中的補(bǔ)充裝置都有以下幾種，例如：靜止補(bǔ)償裝置、數(shù)據(jù)同步處理裝置、合并電容獲取裝置等。該類型裝置的主要作用在于通過(guò)線路連接來(lái)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)輸送因數(shù)的調(diào)節(jié)，在因數(shù)發(fā)生變化的情況下實(shí)現(xiàn)變壓器以及供電廠的實(shí)際電能損耗功率減少。目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)較為多見的是在110 kV電網(wǎng)中安裝配電控制裝置，同時(shí)在農(nóng)村地區(qū)用電高峰期也應(yīng)該考慮到電壓設(shè)備的負(fù)荷問題，長(zhǎng)期不間斷持續(xù)電網(wǎng)運(yùn)行會(huì)造成電力設(shè)備的負(fù)荷增加，會(huì)進(jìn)一步加大電網(wǎng)事故的發(fā)生概率。針對(duì)該類型問題供電類企業(yè)應(yīng)該選擇功率較大，同時(shí)無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)化切換裝置，實(shí)現(xiàn)整體電網(wǎng)的無(wú)功率電能的損耗減少，從而實(shí)現(xiàn)變電站的集中保護(hù)。

4　變電站內(nèi)部的繼電保護(hù)測(cè)試檢驗(yàn)

1）傳統(tǒng)的輸入與保護(hù)型電壓應(yīng)用較為廣泛，也可以替代電流模擬量，但是傳統(tǒng)的保護(hù)和測(cè)試儀器僅僅可以進(jìn)行模擬量的控制，必然無(wú)法提高實(shí)際的測(cè)試檢驗(yàn)準(zhǔn)確性，伴隨著有關(guān)保護(hù)測(cè)試儀器的不斷發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的重組和直接進(jìn)入以太網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行檢測(cè)，提高了整體檢測(cè)數(shù)字信號(hào)的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了整體操作的簡(jiǎn)便性，這些也很難滿足保護(hù)裝置的實(shí)際需要。

2）在智能變電站中，一次與二次設(shè)備都需要通過(guò)一次和二次的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)發(fā)送方式來(lái)達(dá)到信號(hào)的完好收集和終端分析，通過(guò)信號(hào)的采集終端進(jìn)行信號(hào)處理，進(jìn)而發(fā)出信號(hào)指令，一旦發(fā)生設(shè)備故障，該種方法可以在最短的時(shí)間內(nèi)停止運(yùn)行，從而保證整體的設(shè)備安全不受到影響，通過(guò)該種方法可以實(shí)現(xiàn)總體設(shè)備安全性的有效提高。當(dāng)前，VLAN以及靜態(tài)組播和GMRP動(dòng)態(tài)組播成為了較為常用的報(bào)文傳播技術(shù)，其之間的主要區(qū)別在于在相同的220 kV或以上等級(jí)電壓的環(huán)境下，過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)與分網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置分別以SV和GOOSE網(wǎng)絡(luò)分網(wǎng)為主，相對(duì)來(lái)說(shuō)具有著較為明顯的優(yōu)勢(shì)，加之兩者合網(wǎng)應(yīng)用具有著諸多的弊端，決定了變電站內(nèi)部繼電保護(hù)測(cè)試檢驗(yàn)效率的有效提升［3］。

3）在110 kV智能變電站設(shè)計(jì)應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)該將設(shè)備的信號(hào)采集通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)應(yīng)該將傳統(tǒng)的信號(hào)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行革新，由此可以避免出現(xiàn)信號(hào)的誤差和各類不同問題。

5　結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的國(guó)家電力能源總體需求量在不斷上升，智能變電站發(fā)展建設(shè)開始受到更多關(guān)注和重視，需要保證電能質(zhì)量和變電站的實(shí)際運(yùn)行效率，同時(shí)應(yīng)該在智能變電站繼電保護(hù)方面的相關(guān)研究已經(jīng)發(fā)展成為了重要內(nèi)容。所以應(yīng)該在繼電保護(hù)的過(guò)程中提高配置的合理性，保證智能變電站的正常運(yùn)行。110 kV智能變電站繼電保護(hù)若干問題研究分析可以為實(shí)踐110 kV智能變電站繼電保護(hù)提供重要參考理論支持。

［1］宋盛.智能變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行和維護(hù)技術(shù)研究［J］.科技與企業(yè)，2015（7）：84-85.

［2］郭俊文.智能變電站的繼電保護(hù)配置分析［J］.科技與創(chuàng)新，2015（1）：80-81.

［3］劉嘯峰.110 kV智能變電站數(shù)字化繼電保護(hù)研究［J］.科技致富向?qū)В?014（20）：97.

（編輯：苗運(yùn)平）

Research on Several Problems of 110 kV Smart Substation Relay Protection

Tian Tao，Ji Wentao，Wang Dan
（State Grid Ningdong Power Supply Company，Yinchuan Ningxia 750411）

This paper analyzes the protection FAQ 110kV substation intelligent， discussed the overall configuration of intelligent substation relay protection， internal protection device configuration， summed up the study of the substation relay test test.

relay protection； intelligent substation； detection content

TM63

A

2095-0748（2016）15-0045-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.15.19

2016-06-24

田濤（1982—），男，陜西綏德人，碩士研究生，畢業(yè)于寧夏大學(xué)，工程師，研究方向：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及廠站自動(dòng)化設(shè)備維護(hù)。