智能變電站的二次繼電保護技術(shù)應(yīng)用分析

張 超

國網(wǎng)湖北省電力有限公司黃岡供電公司 湖北 黃岡 438000

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)以及電力事業(yè)的發(fā)展，智能變電站逐漸取替?zhèn)鹘y(tǒng)變電站，在數(shù)字化、自動化、智能化等方面呈現(xiàn)出巨大優(yōu)勢，進一步提高了變電站運行質(zhì)量和穩(wěn)定性，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了有力支持。智能變電站的數(shù)字化、自動化與智能化不僅僅體現(xiàn)在其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、運行管理等方面，還體現(xiàn)在二次繼電保護方面，值得深入研究。

一、智能變電站與二次繼電保護技術(shù)概述

(一)智能變電站。所謂智能變電站，就是在光電技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)等共同支持下形成的信息化、自動化以及數(shù)字化變電站。簡單來說，智能變電站與傳統(tǒng)變電站相比最大的區(qū)別在于大量先進技術(shù)的應(yīng)用，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站運行過程的實時、智能化監(jiān)控，有效保障運行可靠性、準確性。智能變電站才通過光電式傳感器采集信息，故而信息準確性能夠得到有效保證。同時在分布式運行管理模式的支持下，大量不同設(shè)備得以合理配置以及差異化運行管理，進而構(gòu)建起層次分明的管理結(jié)構(gòu)，這意味著智能變電站能夠適應(yīng)更為復雜的運行要求，能夠極大程度地保障運行可靠性。另外智能變電站能夠?qū)崿F(xiàn)信息的交互式傳遞，可以針對不同系統(tǒng)和不同裝置傳遞不同類型的數(shù)據(jù)，能夠真正實現(xiàn)全面通信、一體化運行管理。

(二)二次繼電保護。繼電保護是對電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進行檢測，從而發(fā)出報警信號，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。變電站不僅包含大量直接用于生產(chǎn)和使用電能的一次設(shè)備，還包含有對一次設(shè)備進行監(jiān)察、測量、控制、保護、調(diào)節(jié)的輔助設(shè)備，也就是二次設(shè)備。常見的二次設(shè)備包含測量表計、絕緣監(jiān)察裝置、控制和信號裝置、直流電源設(shè)備、繼電保護及信號裝置、高頻阻波器等。雖然變電站二次設(shè)備不直接參與電能生產(chǎn)和傳輸?shù)?，但是與變電系統(tǒng)的正常運行以及電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量有著密切關(guān)系。為了對變電站二次設(shè)備的故障或異常情況進行有效檢測、報警以及處理，有必要加強二次繼電保護。尤其是對智能變電站這類較傳統(tǒng)變電站而言二次設(shè)備類型與數(shù)量更多，同時數(shù)字化、自動化、智能化特點突出的變電站而言，更要進一步提高二次繼電保護技術(shù)的應(yīng)用水平。

二、智能變電站的二次繼電保護技術(shù)應(yīng)用

(一)智能整定與在線校核技術(shù)。對智能變電站的二次繼電保護而言，強化其數(shù)字化、自動化以及智能化等特征十分有必要，這是推動整個智能變電站進一步提高智能水平的重要措施。在此過程中，智能整定與在線校核技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，該技術(shù)的作用在于能夠?qū)崿F(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)的在線監(jiān)測和智能判斷，同時把相關(guān)信息以及判斷結(jié)果反饋到智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)之中，從而實現(xiàn)對變電站運行狀態(tài)的全面、實時監(jiān)控以及管理。毫無疑問，該技術(shù)不但可以從整體上對整個電網(wǎng)提供保護，也能對變電站各個之路系統(tǒng)的繼電保護裝置進行校核與監(jiān)測，從而保障裝置可靠性，起到良好的二次繼電保護作用。目前電網(wǎng)一體化智能整定及在線校核系統(tǒng)已經(jīng)被開發(fā)出來，能夠?qū)崿F(xiàn)對電力廣域網(wǎng)、服務(wù)器、數(shù)據(jù)整定計算裝置、保護定值校驗模塊有效整合，真正實現(xiàn)一體化，這樣繼電保護整定計算人員只需要通過人機交互界面便能實現(xiàn)獲取所有相關(guān)信息并進行整定計算。而且該系統(tǒng)還具有整定原則和數(shù)據(jù)交換格式完全統(tǒng)一的優(yōu)勢，能夠更好地發(fā)揮整定及在線校核優(yōu)勢，進一步保障智能變電站二次繼電保護效果，確保電力系統(tǒng)得以穩(wěn)定、高質(zhì)量運行。

(二)自適應(yīng)繼電保護技術(shù)。自適應(yīng)繼電保護指基于電網(wǎng)實際運行狀況進行實時、適當調(diào)節(jié)，從而確保電網(wǎng)運行參數(shù)足夠準確，同時電網(wǎng)處于最優(yōu)工作功效，而且一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障問題便能及時采取措施進行保護，是一種十分智能化且安全可靠的保護技術(shù)。自適應(yīng)繼電保護一般是通過自適應(yīng)電流速斷保護、自適應(yīng)過電流保護、自適應(yīng)電源速斷保護等方式進行提供保護，需要建立在計算機技術(shù)的基礎(chǔ)之上方可實現(xiàn)，而且對電廠的自動化要求較高。不難發(fā)現(xiàn)智能變電站十分適合應(yīng)用自適應(yīng)繼電保護技術(shù)，充分利用智能變電站的數(shù)字化、自動化、智能化優(yōu)勢，合理應(yīng)用自適應(yīng)繼電保護技術(shù)并構(gòu)建相應(yīng)的保護程序，確保變電站能夠長期處于穩(wěn)定運行狀態(tài)。

(三)智能告警以及事故信息處理技術(shù)。智能變電站本身在通信技術(shù)方面占據(jù)優(yōu)勢，這意味著二次繼電保護技術(shù)的應(yīng)用能夠與通信技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)對故障信息的實時化、智能化告警。在二次繼電保護中應(yīng)用智能告警技術(shù)，對整個變電站的各個環(huán)節(jié)進行實時、智能化監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常信息或者故障便能及時發(fā)出告警。與此同時，依托于計算機強大性能的事故信息處理技術(shù)也能有效發(fā)揮作用，將收集到的故障信息數(shù)據(jù)進行快速分類與處理，從而準確判斷智能變電站運行狀態(tài)，智能調(diào)整相關(guān)參數(shù)以確保變電站長期處于穩(wěn)定運行狀態(tài)，同時為工作人員提供完善的信息數(shù)據(jù)。

(四)繼電保護二次安措。由于智能變電站使用光纜而非電纜，相應(yīng)的二次回路構(gòu)成有著明顯改變，在開展相應(yīng)的繼電保護二次安措工作也需要進行適當調(diào)整。通過合并單元消缺、線路保護裝置消缺、智能終端消缺等優(yōu)化單間隔設(shè)備不停電裝置檢修，同時調(diào)整相應(yīng)的停電裝置檢修規(guī)范以及多間隔設(shè)備不停電裝置檢修規(guī)范，通過投入被檢修設(shè)備“投檢修態(tài)”壓板、投退軟壓板、拔除光纖形成硬隔離措施等進一步構(gòu)建繼電保護二次安措標準化規(guī)范。

結(jié)束語

綜上可知，智能變電站對二次繼電保護的要求更高，在相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用中也更加凸顯數(shù)字化、自動化與智能化，這是確保二次繼電保護水平能夠完全滿足變電站運行管理的基礎(chǔ)體現(xiàn)。在智能變電站的發(fā)展進程中，充分意識到二次繼電保護的重要性，并積極完善相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用措施，能夠為電力事業(yè)的智能化發(fā)展提供可靠保障。