智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)優(yōu)化措施

鄧夢竹

摘要：對智能變電站當(dāng)中所涉及到的繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的、合理的優(yōu)化，可以在一定程度上提高智能變電站的運營安全和提升智能變電站的工作效率，有助于智能變電站的長遠(yuǎn)發(fā)展，由此可知，繼電保護(hù)技術(shù)是智能變電站當(dāng)中非常重要的技術(shù)之一?；诖?，有必要對智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)中存在的缺陷進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：智能;變電站;繼電保護(hù)技術(shù);優(yōu)化措施

1智能變電站特點分析

智能變電站可以有效實現(xiàn)數(shù)字化信息的運行及管理，其對于信息的采集、傳輸及處理過程更為便捷、有效，同時也促進(jìn)了其他配置設(shè)備自動化及智能化水平的提高。此外，高效的信息收集及共享不但會大大提高信息的利用效果，而且也大大推進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展。智能變電站的應(yīng)用集中體現(xiàn)出一次設(shè)備智能化及二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)勢，不僅能夠提高設(shè)備的運行效率，還能使綜合運營成本的有效降低。另外，智能變電站還能對傳統(tǒng)變電站中的建設(shè)運行問題進(jìn)行優(yōu)化，如對光電互感器與智能斷路器設(shè)備的選用可以有效解決傳統(tǒng)變電站中的電磁式互感器飽和問題。智能變電站結(jié)構(gòu)組成如圖1。

2智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)研究

2.1變壓器繼電保護(hù)

在智能變電站中，變壓器繼電保護(hù)屬于過程保護(hù)的范疇。該裝置的后備部分，可采用集中安裝這一方式，從而全面提升裝置安全性。在繼電保護(hù)運行過程中，非電量保護(hù)模塊非常重要，該部分選擇電纜連接、單獨安裝方式，并將其接人繼電保護(hù)裝置中。如果變壓器受到危險因素干擾，該模塊就會產(chǎn)生跳閘指令，并將這一指令傳輸?shù)焦簿W(wǎng)系統(tǒng)中，執(zhí)行跳閘動作，進(jìn)而全面緩解變電站壓力，使變壓器的安全得到保護(hù)。

2.2線路繼電保護(hù)

對于線路保護(hù)而言其在繼保技術(shù)中擔(dān)任至關(guān)重要的作用，其可依據(jù)智能化變電站的工作狀況，提供直接跳斷、啟動保護(hù)的方法，預(yù)防智能化變電站在工作過程中出現(xiàn)的突發(fā)故障。現(xiàn)如今隨著各個領(lǐng)域的智能化，其作業(yè)效率都在極大程度上得到了提升，對于變電站來說更是如此。在條件允許情況下，還可以在智能變電站線路上安裝測控裝置，測控裝置主要作用就是對智能變電站運行狀態(tài)進(jìn)行檢測，測控裝置會將所測控到的結(jié)果傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)體系內(nèi)，繼電保護(hù)就可以按照測控裝置所檢測到的結(jié)果，對智能變電站下達(dá)針對性繼電保護(hù)指令。

2.3母聯(lián)繼電保護(hù)

智能變電站中母聯(lián)與線路的繼電保護(hù)存在很大的相似性，但由于母聯(lián)的分段保護(hù)特性，將其做為單獨的部分。母聯(lián)繼電保護(hù)的結(jié)構(gòu)非常簡單，按照分段的要求，將繼電保護(hù)中的裝置接入到智能變電站內(nèi)，針對不同分段的母聯(lián)系統(tǒng)，采取異同的采樣與跳閘工作，起到高效率的保護(hù)作用。母聯(lián)繼電保護(hù)中，GOOSE等網(wǎng)絡(luò)，都處于獨立的運行狀態(tài)，借助跨間傳輸?shù)姆椒ǎ謩e保護(hù)分段狀態(tài)下的母聯(lián)系統(tǒng)。目前繼電保護(hù)的配置比較單一，可以在繼電保護(hù)技術(shù)中共同完成測控和保護(hù)，其中，分段保護(hù)為點對點模式的繼電保護(hù)，而主變等位置，使用GOOSE連接保護(hù)，預(yù)防母聯(lián)保護(hù)失靈。

3優(yōu)化智能變電站繼電保護(hù)設(shè)計的措施

3.1可靠性優(yōu)化發(fā)展

智能化變電站中的繼電保護(hù)已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化，而且保護(hù)結(jié)構(gòu)所使用的電子設(shè)備較多，可以提高變電站的運行穩(wěn)定性，同時對于變電站的安全運行也有重要的意義，能滿足社會生產(chǎn)生活對供電網(wǎng)的需求。需要注意的是，在選擇保護(hù)結(jié)構(gòu)中電力電子設(shè)備的時候，一定要考慮到實際的運行情況進(jìn)行優(yōu)化，以保證運行設(shè)計方案的中的應(yīng)用效果得到最大化的發(fā)揮，將外界因素的影響作用控制到最小范圍，嚴(yán)禁信息不同步及電磁兼容等問題發(fā)生，保障保護(hù)系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。針對保護(hù)結(jié)構(gòu)電子設(shè)備易受外界影響這個問題，進(jìn)行針對性解決措施的提出，確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

3.2實時性優(yōu)化

實時性是智能變電站繼電保護(hù)的重要特點，在保護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計時，經(jīng)常會受到合并器鏈路傳播時延、交換機(jī)交換時延等因素限制，對變電站數(shù)字化互感器傳輸效果造成影響，使得傳輸誤差超出允許范圍。就運行實際情況來看，合并器排隊與交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)是造成數(shù)字式互感器采樣值傳輸抖動的主要原因。合并器在完成采集器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息后，一般會存在一個排隊處理的過程，并且在接受采集器通信的階段也會產(chǎn)生額外等待時間。另外，對于系統(tǒng)中所安裝交換機(jī)性能不同，在實際運行中也會出現(xiàn)一定程度的延時問題，當(dāng)信息轉(zhuǎn)發(fā)時必須要將一幀數(shù)據(jù)全部發(fā)送成功后，再進(jìn)行下一次的轉(zhuǎn)發(fā)對保護(hù)系統(tǒng)的實時性存在一定影響，需要采取措施進(jìn)行優(yōu)化。

3.3同步性優(yōu)化

繼電保護(hù)裝置在具體運行過程中，會遇到數(shù)據(jù)同步這一經(jīng)常性問題。為消除電氣量幅值誤差與相位誤差，必須進(jìn)行科學(xué)的設(shè)備優(yōu)化，促使其在相應(yīng)時間段及時獲得準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù)。如果丟失同步數(shù)據(jù)信息，勢必會影響采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致產(chǎn)生較大誤差。因此在進(jìn)行同步性優(yōu)化過程中，必須做好過壓保護(hù)與過流保護(hù)。這種保護(hù)行為的運行原理比較簡單，也就是說，保護(hù)動作僅僅需要保證輸人信號的正確性，這樣即使丟失同步數(shù)據(jù)信息，也會不對保護(hù)操作產(chǎn)生較大干擾。

3.4安全性優(yōu)化

智能變電站的繼電保護(hù)是在IEC61850的標(biāo)準(zhǔn)之下運行的，其統(tǒng)一性即使優(yōu)點也是缺點。統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)也就意味著是處在完全透明的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之中，這也就表明在整個繼電保護(hù)系統(tǒng)運行中會面臨更多的來自網(wǎng)絡(luò)上的惡意攻擊，對整個變電站的信息安全造成威脅。鑒于IEC61850的表針體系中對于安全沒有明顯的界定，往往需要使用者在進(jìn)行操作中時要做好對于系統(tǒng)安全的分析，以實現(xiàn)變電站繼電保護(hù)的優(yōu)化。

4智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)的前景

雖然智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用給電力企業(yè)帶來了經(jīng)濟(jì)效益，但是此技術(shù)的應(yīng)用過程中還有一些有待完善的地方：例如，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中的狀態(tài)信息和共享信息會給繼電保護(hù)裝置的檢修和調(diào)試工作造成影響。在驗證變電站系統(tǒng)的配置時，如果現(xiàn)場的調(diào)試工作和審查SCD配置文件的工作不能有效的結(jié)合，就會導(dǎo)致設(shè)置的某處參數(shù)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，進(jìn)而繼電保護(hù)裝置就會出現(xiàn)拒動或誤動的情況。希望未來在智能變電站繼電保護(hù)的全過程管理中，研究和反復(fù)校驗全站的配置功能并進(jìn)行有效的SCD配置文件管理，通過先進(jìn)的技術(shù)將各個設(shè)備的配置進(jìn)行鏡像備份，即使在離線的情況下也可以進(jìn)行反組態(tài)、對比分析等工作。

5結(jié)語

總之，目前在智能變電站中，繼電保護(hù)技術(shù)作為其中最為核心的技術(shù)，需要通過對繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化，有效地保證設(shè)備和人員的安全，確保智能變電站安全、可靠的運行。

參考文獻(xiàn)

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