王婷

(國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院,山西太原 030012)

智能變電站相關(guān)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用探究

王婷

(國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院,山西太原 030012)

繼電保護(hù)裝置作為整個(gè)變電站設(shè)備中最為重要的部分,需要對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)變電站的智能化發(fā)展。本文對(duì)智能變電站繼電保護(hù)進(jìn)行了相關(guān)介紹,探討了繼電保護(hù)技術(shù)在智能化變電站中的應(yīng)用。

智能化變電站 繼電保護(hù)技術(shù)

1 智能變電站繼電保護(hù)基本原則

繼電保護(hù)設(shè)備在整個(gè)智能變電站體系中占有重要地位，通過繼電保護(hù)技術(shù) ，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性以及靈活性。通常情況下，我們將智能變電站繼電保護(hù)配置分為兩個(gè)層次，即繼電保護(hù)過程層以及變電站層兩個(gè)部分。其中，過程層主要為變電站一次設(shè)備提供獨(dú)立主保護(hù)，獨(dú)立主保護(hù)同一次設(shè)備進(jìn)行一體化設(shè)置，其它間隔保護(hù)進(jìn)行分布式安裝，通過獨(dú)立主保護(hù)和間隔保護(hù)實(shí)現(xiàn)變電站一次設(shè)備的雙重化配置。此外，變電站層主要進(jìn)行后備保護(hù)式集中配置，對(duì)變電站內(nèi)部的各處電壓進(jìn)行統(tǒng)一配置，從技術(shù)層面來說，變電站層的后備保護(hù)主要采用的是自適應(yīng)性技術(shù)以及在線實(shí)時(shí)調(diào)整技術(shù)。值得注意的是，變電站層還具備一些廣域保護(hù)接口，從而促進(jìn)變電站層廣域保護(hù)的實(shí)現(xiàn)，通過這兩種基本設(shè)置 ，同樣實(shí)現(xiàn)了變電站層的雙重化配置。

2 智能化變電站繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用探究

從智能化變電站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上來看，分層結(jié)構(gòu)是目前智能化變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的主要形式。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為間隔層、站控層和過程層三個(gè)部分，各層次之間傳輸?shù)男盘?hào)有所不同，比如，間隔層和過程層 之間傳輸?shù)男盘?hào)主要為GOOSE信號(hào)或者SV信號(hào)，而間隔層網(wǎng)絡(luò)通站控層網(wǎng)絡(luò)之間傳輸?shù)囊话銥镸MS信號(hào)和GOOSE信號(hào)。因此，通過智能化變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析，在進(jìn)行繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需要遵循一定的技術(shù)規(guī)范。目前，智能化變電站繼電保護(hù)技術(shù)主要有以下幾種。

2.1 智能整定以及在線校核技術(shù)

在智能化變電站系統(tǒng)中，需要通過智能化的控制技術(shù)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膶?shí)時(shí)狀況、整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通性進(jìn)行在線判斷，這就需要在智能繼電保護(hù)系統(tǒng)中，通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的各種模擬信息以及開關(guān)量信息等進(jìn)行監(jiān)控和獲取，然后通過一定的計(jì)算和分析得出變電站系統(tǒng)中各個(gè)分支系統(tǒng)的相互關(guān)系，通過對(duì)支路系統(tǒng)、負(fù)荷系統(tǒng)以及電源系統(tǒng)等子系統(tǒng)之間相互關(guān)系的研究，進(jìn)行系統(tǒng)模型構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)變電站繼電保護(hù)過程中的智能整定以及在線校核等。通過智能整定以及在線校核技術(shù)，繼電保護(hù)定值被確定下來，保證了整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行過程中良好的繼電保護(hù)狀態(tài)。此外，在線校核技術(shù)是對(duì)變電站電網(wǎng)系統(tǒng)中各項(xiàng)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行性能校驗(yàn)。從而保證繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍，保證裝置運(yùn)行的靈敏性和速動(dòng)性等，一旦繼電保護(hù)裝置存在可靠性問題，例如誤動(dòng)、據(jù)動(dòng)等，在線校驗(yàn)技術(shù)就會(huì)發(fā)出報(bào)警，對(duì)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢驗(yàn)，保障繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。

2.2 自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)

傳統(tǒng)變電站的繼電保護(hù)往往遵循的是事先整定、定期檢驗(yàn)等原則，為了適應(yīng)變電站繼電保護(hù)的智能化發(fā)展趨勢(shì)，自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)需要在智能化變電站繼電保護(hù)中進(jìn)行應(yīng)用。自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)是一種新型技術(shù)，能夠?yàn)樽冸娬鞠到y(tǒng)運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保障，同時(shí)也能夠有效的進(jìn)行故障排查和故障診斷等，對(duì)繼電保護(hù)裝置的性能、定制進(jìn)行改變，以適應(yīng)實(shí)際工作的需要。此外，自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)可以對(duì)整個(gè)變電站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)響應(yīng)性能進(jìn)行改善，提高系統(tǒng)的可靠性，增加經(jīng)濟(jì)效益等，通過自適應(yīng)技術(shù)，繼電保護(hù)裝置能夠發(fā)揮出最佳的性能。

2.3 智能告警以及事故信息處理技術(shù)

為了應(yīng)對(duì)現(xiàn)代化智能變電站的發(fā)展，需要對(duì)復(fù)雜性、動(dòng)態(tài)性的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行及時(shí)處理，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理突發(fā)事故，保障變電站的安全運(yùn)行。因此 ，智能告警技術(shù)以及信息處理技術(shù)的應(yīng)用十分重要，在智能變電站繼電保護(hù)工作中，需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)，對(duì)智能電網(wǎng)信息進(jìn)行及時(shí)更新和共享。當(dāng)變電站出現(xiàn)故障時(shí)，通過信息處理技術(shù)，對(duì)故障相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分類和處理，從而進(jìn)行故障判斷和故障處理。通過智能告警以及事故信息處理技術(shù)，分析和檢測(cè)變電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài) ，對(duì)異常狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)告警，從而為主站的決策提供相關(guān)信息?？偠灾悄芨婢夹g(shù)在整個(gè)智能變電站繼電保護(hù)中發(fā)揮著輔助分析、信息處理等功能，是對(duì)告警事件進(jìn)行分析，為事故狀況及時(shí)提供解決方案的關(guān)鍵技術(shù)。

2.4 智能化變電站中對(duì)繼電保護(hù)、測(cè)控裝置的相關(guān)要求

在智能化變電站系統(tǒng)中，間隔層需要具備功能自治性能，同時(shí)智能組件以及高壓設(shè)備需要進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。因此，在智能化變電站中，對(duì)繼電保護(hù)以及測(cè)控裝置提出了新的要求。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先：為了適應(yīng)智能化變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)要求，需要對(duì)以太網(wǎng)接口進(jìn)特殊設(shè)置，通過不同用途以太網(wǎng)接口的設(shè)置，滿足網(wǎng)絡(luò)信息交換、網(wǎng)絡(luò)流量檢測(cè)等方面的需求。第二：在智能化變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，測(cè)量以及執(zhí)行部分被設(shè)置到一次設(shè)備中，因此需要將系統(tǒng)保護(hù)裝置以及測(cè)控硬件設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一，從而滿足系統(tǒng)通信以及邏輯預(yù)算的需要。第三：需要對(duì)系統(tǒng)中各項(xiàng)設(shè)備的數(shù)字接口的性能進(jìn)行改善，包括非常規(guī)互感器設(shè)備以及智能開關(guān)設(shè)備等，進(jìn)而滿足系統(tǒng)中大流量數(shù)據(jù)處理的需要。最后，還需要對(duì)智能變電站繼電保護(hù)相關(guān)配套工具進(jìn)行開發(fā)，例如，開發(fā)可視化工具，實(shí)現(xiàn)變電站信息具體化。

3 結(jié)語

變電站建設(shè)是我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的基礎(chǔ)組成部分，現(xiàn)代化智能變電站的建設(shè)和發(fā)展，在我國(guó)的電網(wǎng)改造工作中發(fā)揮著十分重大的作用。繼電保護(hù)是智能變電站正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，是保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的主要防線，隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，在我國(guó)的智能化變電站建設(shè)中，繼電保護(hù)技術(shù)取得了很大的進(jìn)展，為了保障國(guó)家電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，構(gòu)建科學(xué)合理、安全有效的繼電保護(hù)系統(tǒng)具有重大意義。因此，我們?cè)谥悄芑冸娬纠^電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的過程中，需要不斷的分析現(xiàn)有問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高繼電保護(hù)技術(shù)水平，加快智能變電站建設(shè)進(jìn)程，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展。

[1]廖文強(qiáng).智能化繼電保護(hù)裝置測(cè)試若干問題探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(21).

[2]趙微.繼電保護(hù)系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)試技術(shù)探究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2013(24).

[3]藍(lán)海濤.智能變電站繼電保護(hù)二次安全措施規(guī)范化的建議[J].智能電網(wǎng),2014(1).

[4]劉世明,李蔚.基于IEC61850的繼電保護(hù)純軟件測(cè)試系統(tǒng)[J].電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào), 2010(1).