智能变电站继电保护系统可靠性研究

作者:未知

  摘要:随着国内经济和科技的持续提升,民众的生活和工作给电力体系提出了更高的要求,为了确保变电站内部继电的安全,需要对智能型变电站内部的继电维护体系进行可靠性探究,进而提升智能型变电站内部继电维护体系的平稳性,更好地增加智能型变电站的供电质量。
  关键词:智能变电站;继电保护;可靠性
  智能变电站采用先进的采集与控制设备,通过光缆网络传递数字信息,完成自动控制、智能动作等功能。由于二次设备与采集信号的差异,继电保护系统与传统变电站也存在很大不同,所以智能变电站继电保护系统的可靠性尤为重要。
  1. 智能变电站继电保护系统的构成
  智能变电站继电保护系统主要由电子式互感器、合并单元、交换机和智能终端 4 大部分构成。(1)继电保护系统中的电子互感器相较于传统的互感器,更能保证故障检测的准确性,促进电力系统更加安全、稳定地运行。同时,光缆对于传统电缆的替换,使系统的经济效益更加可观。而且,电子式互感器拥有数据传输的优势,对变电站的智能化发展有重要的意义。(2)合并单元是信息数据由电子式互感器传递至保护装置的中间环节,有着无法替代的重要作用,使互感器和保护装置间不再需要复杂的接线,在节约了资金的同时也有效地保障了二次设备数据的有效共享。(3)交换机是智能变电站继电保护系统的核心部分,能通过通信通道,达到数据传输的目的。(4)智能终端能大力提高电力系统预防和监测故障的能力,对电力系统的故障检修有重要的意义。
  2. 智能变电站继电保护系统的可靠性分析
  系统的可靠性分析一般面向系统内部组件的环境,其可靠性体现在功率达标、自我修复能力、故障几率可控、确定组件的使用寿命以及其他修复所需时间等方面。其中,组件系统是否可靠主要通过三个方面进行判定。第一,该系统能够在特定情况下,在一定时间范围内达到指定功率的概率;第二,系统设备在长久时间内是否能够达到规定功率,或在系统处于异常状态下,能否通过自我修复快速恢复运行;第三,在系统正常稳定运行中,故障时间的平均值能否用于判断下一次发生故障的大致时间,在维护过程中做到及早防范。
  3. 提升智能变电站继电保护系统可靠性的方法
  3.1提升变压器保护的可靠性
  电力系统对电压额度有一定的要求,因此,确保电压额度的准确性才能保证电力系统供配电的正常运行。在实现对电压的有效控制的过程中,变压器系统的运用起着决定性的作用,故而提升变压器保护的可靠性对保证电力系统的运行起
  着重要的作用。基于变压器系统对变电站继电保护系统可靠性的重要作用,在变电站配置变压器的过程中,可以采取分布式的方法进行配置,这样可以分散变压器系统的压力,可以避免由于变压器承受过大压力而出现问题。而在继电保护系统的后期配置中,需要将分散配置与集中式配置进行结合,以此来降低系统的复杂性,实现变压器对继电保护系统的保护作用,进而提升继电保护系统的可靠性。
  3.2做好过程层的继电保护
  过程层的继电保护主要是通过对电力系统中母线、变压器和配电线路等进行保护,实现降低电力系统运行风险,对电力调度系统实施必要的保护,进而实现保障电力系统安全运行的目的。通常来说,继电保护系统的稳定性能保证电力系统在发生波动时,保护定值稳定,从而保障电力系统的稳定运行。但是,在智能变电站中存在着大量一次设备的应用,在此过程中,应注意开关与硬件的分离,保证开关和硬件的相对独立性,进而对变电站母线和输电线路实施保护。在实际的继电保护工作中,可以通过多段线路保护的方式对智能变电站母线和变压器保护进行定义。在变电站主站采样的同时,进行采样数据的实时调整,保证采样数据的适用性和可靠性。
  3.3间隔层中继电保护的提高
  变电站的继电保护系统通常会应用双重化配置,着重的关注后备保护,确保通信配置的运行状况。在整个继电保护系统当中,需要对后备保护系统进行实时监测,在一定的范围之内,对端母线和相连线路进行保护,应对不同的问题制定不同的跳闸策略。对系统当中的全部电压进行等级分配,必要时予以技术进行调整,保障智能电网的运行整体情况。制定多个运行方案,应对智能变电站机电保护系统所遇到的问题,确保对智能电网进行全方位的保护。
  3.4优化系统的冗余性设计
  在继电保护过程中,系统冗余的优化能更大程度地避免系统错动和拒动问题的出现,进而促进系统的可靠性。继电保护系统的冗余性增强可以从以下 2 个方面着手:(1)利用以太网交换机中的数据链路层技术实现变电站自动化实时监控;(2)根据变电站网络架构的需求的不同,基于总线结构、环形结构和星型结构这 3 个基础网络结构的特点进行合理选择应用。总线结构可以有效地减少接线,但同时冗余性有待提高,在使用中对时间长度的要求较大;环形结构由于其环路上的任意点都能提供冗余,冗余性較好,但是收敛时间较长,对系统的重构影响较大;而星型结构的特点是等待时间短、没有冗余度,其可靠性比较低。针对 3 种结构的不同特点结合自身需求进行合理选择,才能提高变电站继电保护系统的可靠性。此外,在优化系统冗余设计时,应合理分析自己的投入率,在提高系统可靠性的同时注意经济效益的实现。
  3.5优化线路保护配置与合理开展巡查检查工作
  优化线路保护配置与合理开展巡查检查工作可以采取以下措施:(1)针对线路保护配置工作,可采用集中式和后备式 2种方式,相关人员通过对电压间隔单元的保护和通信系统的监控,可以及时地发现系统中产生的问题并解决,以提高智能电网系统运行的安全性和可靠性;(2) 在智能化的发展下,对人力资源的需求变小,但其仍是电力系统运行不可或缺的因素。在提升智能变电站继电保护系统可靠性的工作中,应注意巡查检查工作的开展,成立具有专业技能和职业素养的巡检工作小组,同时,制定完善的巡检制度和措施,将巡检工作落到实处,明确巡检人员的工作职责。实现巡检人员对智能变电站继电保护系统的全面巡检,及时发现并解决系统中可能出现的问题和故障,进而确保继电保护系统的可靠运行。
  4.结束语
  综上所述,在智能变电站继电保护系统中,需要通过网络平台对大量的数据进行高效的记录,确保系统运转的安全性。从多个角度对智能变电站继电保护系统进行分析,可以对几点保护系统有更加深入的了解,总结保护系统的优势和劣势,制定行之有效的解决措施,保障智能变电站继电保护系统的可靠性,完善就能变电站继电保护系统,使智能变电站继电保护系统稳定、可持续的发展。
  参考文献:
  [1] 王同文,谢民,孙月 琴,等.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].电力系统保护与控制,2015,43(6):58-66.
  [2] 吕微.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].中国新技术新产品,2016,43(17):25.
  [3] 王思远,王颖超. 提高智能变电站继电保护系统可靠性的措施[J]. 农村电气化,2017,(11):51-52.
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