智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

劉立偉

摘 要在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性分析上，網(wǎng)絡(luò)通信所起的作用一直在。對(duì)智能變電站實(shí)施調(diào)控與保護(hù)一體化，促進(jìn)了繼電保護(hù)系統(tǒng)之間更加緊密聯(lián)系，使變電站的繼電保護(hù)能力得到加強(qiáng)，是保護(hù)調(diào)控變電站的基本支撐。要讓在調(diào)度電網(wǎng)上，更加安全，就要保障可靠的智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)。目前智能變電站方面還存在一些問(wèn)題，如頻發(fā)出現(xiàn)故障，技術(shù)利用上，未利用先進(jìn)的技術(shù)。為了使智能變電站運(yùn)行更加穩(wěn)定，同時(shí)促進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，要重視智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性分析。

【關(guān)鍵詞】智能變電站 繼電保護(hù) 靈敏度 可靠性

1 智能變電站繼電保護(hù)要點(diǎn)分析

1.1 實(shí)時(shí)性

智能變電站中繼電保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)性是它最基本的特點(diǎn)。當(dāng)采集時(shí)，電力系統(tǒng)交換進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)行時(shí)，在利用數(shù)字互感器時(shí)，要確保采樣時(shí)及時(shí)得到更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，就要保證精確可靠的交換時(shí)間。對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行交換，會(huì)有很多其他因素造成影響。如傳播效率以及交換效率等。在時(shí)間上就會(huì)出現(xiàn)不準(zhǔn)確，在數(shù)據(jù)傳播上，就不能實(shí)現(xiàn)更及時(shí)更穩(wěn)定性了。一般當(dāng)交換器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，由于時(shí)間會(huì)產(chǎn)生合并誤差，就不能對(duì)繼電進(jìn)行實(shí)時(shí)地保護(hù)。因此，為了得到準(zhǔn)確性的結(jié)果，在電力系統(tǒng)，當(dāng)我們采集數(shù)據(jù)時(shí)，要注意一定要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析，研究可能在計(jì)算中出現(xiàn)的誤差問(wèn)題。由于在采集數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)備可能延遲會(huì)影響結(jié)果，當(dāng)數(shù)據(jù)采樣結(jié)束后，要拿來(lái)計(jì)算的結(jié)果對(duì)比一下采樣的結(jié)果，促進(jìn)系統(tǒng)地對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)施實(shí)時(shí)性的提升。

1.2 可靠性

智能變電站想要有效地對(duì)整個(gè)電子系統(tǒng)進(jìn)行控制保護(hù)，主要采取的方式是網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的利用。智能變電站由于電子裝置很多，而且電力系統(tǒng)是否可靠與電子裝置的穩(wěn)定性息息相關(guān)。如果電子裝置出現(xiàn)不穩(wěn)定問(wèn)題，直接影響到繼電保護(hù)，就會(huì)很不可靠。在具體情況中，電子裝置受到不穩(wěn)定因素主要是運(yùn)行環(huán)境以及數(shù)據(jù)等方面。所以，只要電子裝置達(dá)到穩(wěn)定要求，繼電保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)更加可靠。一方面，由于外部頻率因素影響電子裝置，就應(yīng)該使用穩(wěn)定性較好的電纜以及設(shè)備。另一方面，只要對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)模型進(jìn)行定量分析，繼而合理分析結(jié)果，如果處理繼電保護(hù)裝置遇到的問(wèn)題，就要積極地有一定的方案做預(yù)備。

2 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

2.1 變壓器保護(hù)配置方法

智能變電站由于自身特點(diǎn)，不能使電壓處于過(guò)低以及過(guò)高的情況下，使配電質(zhì)量不會(huì)受到影響。由此自身對(duì)電壓限制進(jìn)行了規(guī)定。繼電保護(hù)系統(tǒng)中，變壓器是重要裝置利用變壓器，可以配置調(diào)節(jié)電壓。所以一方面，對(duì)于變壓器，要合理配置后背保護(hù)裝置，集中處理，把斷路器以及電纜進(jìn)行連接。另一方面，使變壓器合理配置保護(hù)裝置，這樣變壓器的差動(dòng)效果就會(huì)發(fā)揮很大作用。

2.2 過(guò)流電限定保護(hù)

一般知道，電流過(guò)載就是過(guò)流電，如果電流過(guò)載，很有可能變電站的外部電路會(huì)有短路出現(xiàn)，就會(huì)給電流造成很?chē)?yán)重的負(fù)荷壓力。和正常的電流做比較，負(fù)荷電流和正常電流大小相同，一般如果變電站外部出現(xiàn)故障問(wèn)題，都?xì)w結(jié)于負(fù)荷電流，最嚴(yán)重的情況就是變電站發(fā)生跳閘現(xiàn)象，進(jìn)一步使變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性降低。所以，我們對(duì)智能變電站進(jìn)行繼電保護(hù)時(shí)，可以利用電壓進(jìn)行限定進(jìn)一步延時(shí)，一方面，對(duì)于負(fù)荷電流過(guò)載問(wèn)題可以得到立即處理；另一方面，針對(duì)變電站，可以實(shí)現(xiàn)有效測(cè)量每一條的變電線(xiàn)路終端的電流量。如果負(fù)荷電流過(guò)載，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)就是可以及時(shí)報(bào)警，會(huì)根據(jù)負(fù)荷電流具體的情況，智能終端會(huì)下達(dá)保護(hù)命令，以此合理地對(duì)電力系統(tǒng)中負(fù)荷過(guò)載電流進(jìn)行解決，促進(jìn)了智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)更加可靠。

2.3 線(xiàn)路保護(hù)裝置

保護(hù)電力系統(tǒng)的主要方式就是啟用線(xiàn)路保護(hù)裝置，原理是利用縱聯(lián)差動(dòng)。線(xiàn)路保護(hù)裝置有很多功能，可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)通信、控制、通信以及測(cè)量等控制，而且保護(hù)以及控制每一個(gè)相間處的電壓。一般線(xiàn)路保護(hù)裝置通過(guò)兩種方式進(jìn)行保護(hù)：后備式以及集中式。兩種方式的最大優(yōu)勢(shì)就是如果線(xiàn)路保護(hù)裝置有故障出現(xiàn)時(shí)可以及時(shí)地處理，以保證每一個(gè)功能運(yùn)行上更穩(wěn)定更安全。線(xiàn)路保護(hù)裝置也能給發(fā)電廠貢獻(xiàn)一套保護(hù)配電線(xiàn)路的方案。

3 提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性措施

3.1 過(guò)程層中的繼電保護(hù)

過(guò)程層的系統(tǒng)性作用主要方式是通過(guò)快速跳閘的方式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變壓器、線(xiàn)路以及母線(xiàn)等裝置的保護(hù)，調(diào)試系統(tǒng)更加安全，運(yùn)行電網(wǎng)大大降低了風(fēng)險(xiǎn)。為了對(duì)系統(tǒng)盡可能地減少裝置保護(hù)，就要更加注意對(duì)過(guò)程層的保護(hù)，研究其功能。若電力系統(tǒng)的運(yùn)行有了異常，而主要的保護(hù)系統(tǒng)卻沒(méi)有很大的變化，一般主保護(hù)的定值還是固定不變的，使電力系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。由于多數(shù)設(shè)備屬于一次性的設(shè)備，當(dāng)設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)時(shí)，要注意與硬件區(qū)別開(kāi)來(lái)，讓其單獨(dú)完成保護(hù)作用的發(fā)揮，在輸電線(xiàn)路以及母線(xiàn)保護(hù)上更加有效可靠。

3.2 間隔層中的繼電保護(hù)

在智能變電站中，保護(hù)繼電可以利用雙重化配置的方式，對(duì)后備保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行集中配置。變電站的開(kāi)關(guān)以及后備若失靈，就可以啟用后備保護(hù)系統(tǒng)，保護(hù)了對(duì)端母線(xiàn)以及相連區(qū)域間的相鄰線(xiàn)路，進(jìn)一步通過(guò)后備的設(shè)備電流，判斷出電網(wǎng)運(yùn)行出現(xiàn)的故障，做出行之有效的跳閘決策。值得注意的是，為了使電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，變電站中所有電壓，要及時(shí)調(diào)整技術(shù)，配置上采用等級(jí)集中制。在分析變電站電網(wǎng)系統(tǒng)前，要設(shè)定運(yùn)行方案，選出最合適的方案，智能變電站就實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)。

3.3 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)法

環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)法就是間隔智能終端會(huì)提供信息，母差保護(hù)裝置就會(huì)接受到來(lái)自網(wǎng)絡(luò)傳遞的信息。如果使用采樣值組網(wǎng)，母差保護(hù)裝置同樣會(huì)接收到經(jīng)過(guò)合并后的間隔數(shù)據(jù)。當(dāng)母差保護(hù)動(dòng)作將出口信息發(fā)送給各間隔智能終端后，由于網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的流量的大小是不確定，就會(huì)限制住母差保護(hù)裝置容納量。由于過(guò)程層的交換機(jī)要承擔(dān)比較多的報(bào)文，但是每一臺(tái)的交換機(jī)接入的單元信息數(shù)量已經(jīng)超出，這就使可靠性降低。為此，就要設(shè)置交換機(jī)的光纖口或裝置。值得注意的是，同時(shí)接入單口時(shí)要限制合并單元的數(shù)量，為了接受更多的間隔采樣可以用千兆的交換機(jī)或?qū)Χ嘟粨Q機(jī)進(jìn)行分擔(dān)帶寬。

參考文獻(xiàn)

[1]谷磊.智能變電站繼電保護(hù)可靠性研究[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2014.

作者單位

吉林省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院 吉林省長(zhǎng)春市 130000endprint