智能變電站技術對繼電保護的影響探析

蘇東波

國網北京市電力公司懷柔供電公司 北京 101400

智能變電站是一種新型的低碳環保可靠的智能設備,主要特點是形成了全站信息的數字化傳輸和通信的網絡化以及達到了信息的共享,采集,測量,控制和保護等功能都能夠自動完成,并能夠全天候的自動控制變電站運行狀態,自動分析并調節的變電站。在科技不斷進步的基礎上,智能變電站技術也在不斷的完善,能顯出良好的發展態勢,而智能變電站技術也會對繼電保護產生影響,使得繼電保護的裝置發生全面革新,數據處理也有了很大的提升。

一、傳統變電站與智能變電站工作方式的不同

1.傳統變電站的工作方式

(1)對于新建的變電站或者新的電網線路來說,必須要進行繼電保護相關設備的調試和驗收。在這個過程中,繼電保護班的工作人員、相關班組人員以及送變電工作人員,他們都會參與對繼電保護相關系統的檢驗和測試的過程中去,這樣做保證了繼電保護裝置能夠正確的進行繼電保護反應,而設備動作與采集的信息能夠相互對應。繼電保護的工作人員對設備進行整定的基本依據——整定值,它的確定也很重要。

(2)在變電站的日常運行中,也要時常關注對繼電保護設備的維護,繼電保護人員需要定期對設備進行檢驗和測試,發現問題就要立即停止使用有故障的繼電保護裝置,在測試完之后才能繼續使用,而且還要將故障原因記錄下來,以便日后的檢驗與測試。

(3)如果發現電網中有變電站或者線路運行方式發生了改變,就必須根據工作條例對相關的繼電保護設備進行調節。例如,在有些時候,保護整定值會發生改變,這就需要繼電保護的工作人員對繼電保護設備進行重新的定值,在完成定值后,還要進行一系列的測試,在保證合格之后,才能重新運用到電網中去。

(4)對于繼電保護設備來說,最大的故障便是系統故障,一旦發生系統故障,那么他必然會導致繼電保護裝置的動作與采集信息不對應。如果發生這種情況,就要立即采取行動,對繼電保護裝置進行搶修,讓它在最短的時間內恢復正常的工作。

2.智能變電站技術及其特點

(1)智能變電站的體系結構

智能變電站系統主要由站控層、間隔層、過程層組成的三層和由站控層網絡和過程層網絡組成的兩網所構成。對于繼電保護來說,過程層網絡的作用是對采樣值、開關狀態和跳閘等信號的傳輸,對于過程層而言,時效性和可靠性是考驗過程層網絡的重點內容,而站控層的作用是傳輸、修改和錄播文件等。

(2)智能一次設備

電壓設備在電網中是最基本的組成部分。智能電網采用的是高壓設備,它是通過傳感器來監控設備的運行狀態,以此來實現智能電網的可控制性和自動化。這便是傳統電網與智能電網的最大區別。

(3)智能設備與順序控制

實行智能變電站的目的是為了減少人員,增加更大的效益,智能變電可以通過智能化的高壓設備實行順序控制,從而實現無人值班的目標。但是,在調度中心和后臺發出校對正確的指令之后,設備才能執行自動控制的動作指令。當設備發生故障時,也可以通過遠程界面遙控,來控制發生故障的地方,從而達到智能變電站繼電保護的自動化。

二、智能變電站技術對繼電保護的影響

1.對繼電保護數據信息與保護原理的影響。智能變電站技術與以往的變電站自動化技術相比,智能變電站技術對繼電保護的數據信息處理方面的影響很大。

(1)電子互感器替代電磁互感器。在智能變電站技術中,電子互感器代替了電磁互感器,因此,也對繼電保護的數據源產生了一部分的變化。在以往的繼電保護中,針對電磁互感器所設置的算法和原理,都會因為在使用電子互感器后,進行重新的規劃,以此保證智能變電站的正常運作。另外,電子互感器在完成采樣之后,會進行數字轉換,那么,這樣就可能造成數據同步延遲的問題,因此,會給繼電保護的運行效果帶來很大的影響。

(2)數據傳輸方法發生改變。在傳統的繼電保護中,所使用的數據傳輸方式是,在設備之間連接電纜,把電纜作為數據傳輸的媒介。智能變電站將有線傳輸轉變成無線傳輸,充分利用網絡通信來達到數據傳輸的目的。而且,在通過網絡進行傳輸之后,會使繼電保護更具有靈活性,同時還可以容納大量的數據信息傳輸。

2.對繼電保護實現機制與體系的影響。(1)改變繼電保護自動化的不可控問題。依據ICE61850標準所建設的過程層網絡要想解決以往繼電保護中存在的不可控的問題,可以通過采用網絡交換和交換機智能化進行有效杜絕。過程層網絡是智能化變電站的重要體現,可以通過交換機智能電子設備對網絡數據信息的交換情況進行監控和預警,因此,繼電保護可以實時了解數據交換的實際情況。當發生突發問題時,智能化設備可以及時發現并解決,從而,極大地提高了數據交換的可靠性。

(2)將以繼電保護裝置為中心的運行模式轉變成對等信息的交換模式。智能變電站技術是通過采用對等信息交互模式來實現無需綁定的保護裝置,在極大程度上提高了保護動作的時效性。這種模式下,智能變電站內部的數據能夠得到重建,從而實現高水準、高質量的信息共享技術。

3.對繼電保護架構調試與運維的影響。(1)在使用智能變電站技術之后,原有的繼電保護自動化系統的運維技術已經無法滿足智能變電站技術的發展,而繼電保護的構成和運行模式也發生了巨大的變化,因此,對于繼電保護架構的運維還有待進一步改進。

(2)智能變電站技術下的二次系統網絡化傳輸技術,能夠對繼電保護進行二次回路的監測,從而在很大程度上,改進了繼電保護設備運行狀態的檢修操作。

三、結語

在科學的不斷發展趨勢下,要全面實現我國的現代化建設,需要各行各業的參與,都付出各行業的職責。而對于電力行業來說,作為一個提供生產能源的行業,也應積極加入現代化和智能化的步伐中去。其中,智能變電站技術是推進智能電能網建設的重要組成成分,因此,就需要相關技術人員緊隨發展的步伐,加強對智能變電站技術的研究,并進行有效的分析且記錄在冊,找出智能變電站技術在實際運用中所出現的問題,維系電力系統的穩定運行。