淺談數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)

孫志國(guó)

內(nèi)蒙古電力(集團(tuán))有限責(zé)任公司錫林郭勒電業(yè)局烏拉蓋供電分局

淺談數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)

孫志國(guó)

內(nèi)蒙古電力(集團(tuán))有限責(zé)任公司錫林郭勒電業(yè)局烏拉蓋供電分局

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)逐漸進(jìn)入到了數(shù)字化大時(shí)代，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到電力系統(tǒng)運(yùn)行中，數(shù)字化技術(shù)在變電站繼電保護(hù)中的應(yīng)用也在進(jìn)行不斷地改進(jìn)和發(fā)展。但是由于數(shù)字化變電站處在不斷改造和發(fā)展過(guò)程中，為了能夠更好地適應(yīng)未來(lái)技術(shù)的需求，數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)研究成為了備受關(guān)注問(wèn)題。基于此，本文將著重分析探討數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

數(shù)字化；變電站；繼電保護(hù)

1 數(shù)字化保護(hù)與傳統(tǒng)保護(hù)的區(qū)別

1.1 硬件區(qū)別

傳統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)是由以下幾個(gè)部分構(gòu)成的，即模擬量輸入接口單元﹑開(kāi)關(guān)量輸出輸入接口﹑數(shù)據(jù)處理單元﹑人機(jī)接口﹑通信接口等。數(shù)字化保護(hù)與傳統(tǒng)的保護(hù)主要區(qū)別的是它的數(shù)據(jù)來(lái)源是ECT/ EVT的數(shù)字信號(hào)，包括光接口單元﹑中央處理單元﹑開(kāi)入單元﹑開(kāi)出單元﹑人機(jī)接口以及通信接口。

1.2 信號(hào)傳輸方式不同

傳統(tǒng)保護(hù)依靠電纜將采集到的模擬信號(hào)傳輸?shù)奖Ｗo(hù)裝置，裝置轉(zhuǎn)換模數(shù)后處理數(shù)據(jù)，信號(hào)傳輸依賴于電纜。而數(shù)字化保護(hù)跳閘信號(hào)的傳輸依靠光纖以太網(wǎng)，代替了傳統(tǒng)的電纜硬接線方式。數(shù)字化保護(hù)設(shè)備信息的傳遞已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，不再使用原來(lái)電纜接線的測(cè)試方法。所以，開(kāi)發(fā)新的測(cè)試系統(tǒng)很有必要，以此進(jìn)行數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置閉環(huán)性能的測(cè)試。這樣可以真實(shí)地反映電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，進(jìn)而分析網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷﹑裝置接口工作等。

2 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)面臨的新挑戰(zhàn)

2.1 要求繼電保護(hù)設(shè)備性能更高

對(duì)數(shù)字化變電站繼電保護(hù)設(shè)備性能的考察，主要包括以下幾個(gè)方面：一是，能否實(shí)現(xiàn)電力狀態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；二是，保護(hù)系統(tǒng)的信息存儲(chǔ)能力是否強(qiáng)大，強(qiáng)大的存儲(chǔ)性能可以有效記憶以往故障點(diǎn)，通過(guò)自檢能夠避免以往故障的再次出現(xiàn)，從而減少故障；三是，能否保持算法和技術(shù)的先進(jìn)性，提高系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確率；四是，在實(shí)現(xiàn)上述性能的前提下，能否保證系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

2.2 要求系統(tǒng)軟硬件的擴(kuò)展能力更好

技術(shù)的提高同時(shí)也體現(xiàn)在產(chǎn)品的可擴(kuò)展性上，對(duì)于數(shù)字化技術(shù)而言，產(chǎn)品系統(tǒng)的擴(kuò)展能力是通常選擇考察的一個(gè)關(guān)鍵因素，繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)中對(duì)用電可靠性和安全性提供保障的關(guān)鍵點(diǎn)，繼電保護(hù)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性能否符合數(shù)字化變電站的要求尤為重要。

2.3 要求繼電保護(hù)可靠性更佳

可靠性不只是指系統(tǒng)軟件的可靠性，同時(shí)也對(duì)系統(tǒng)硬件的可靠性提出要求，主要包括系統(tǒng)中元件的性能不易受到溫度﹑電源波動(dòng)﹑使用年限等因素的影響，并且具有高效的自檢能力。

3 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)措施

3.1 對(duì)于分布式母線的保護(hù)

系統(tǒng)電網(wǎng)中母線占據(jù)著十分重要的地位。然而傳統(tǒng)對(duì)于母線的保護(hù)裝置就存在著抗干擾}h}弱，二次接線繁雜﹑擴(kuò)展性差等的問(wèn)題。但是數(shù)字化對(duì)于分布式母線的保護(hù)則可以對(duì)這些問(wèn)題起到很好的分散保護(hù)作用。并且傳統(tǒng)的母線保護(hù)也無(wú)法滿足對(duì)通訊數(shù)據(jù)日益變大的需求，而數(shù)字化則可以很好的解決這一難題。

3.2 對(duì)于變壓器的保護(hù)

在繼電保護(hù)裝置中，對(duì)于變壓器的保護(hù)主要是避免電路短路產(chǎn)生的差動(dòng)，正確及時(shí)辨別勵(lì)磁涌流和故障電流，對(duì)于這一問(wèn)題，傳統(tǒng)的保護(hù)極易出現(xiàn)轉(zhuǎn)化不明確和誤判情況。而數(shù)字化繼電保護(hù)因其自身所具有的對(duì)電流的高保真轉(zhuǎn)變﹑高頻分量的優(yōu)點(diǎn)可以在短時(shí)間內(nèi)高準(zhǔn)確率的對(duì)故障電流等進(jìn)行分辨，并且根據(jù)檢測(cè)的故障對(duì)變壓器實(shí)施切實(shí)有效的保護(hù)。在傳統(tǒng)的繼電保護(hù)中，變壓器保護(hù)用互感器往往因不同廠家規(guī)格的也不相同，所以就在很大程度上影響了電流的平衡，但是電子互感器的引入就很好的提高了靈敏度，降低了誤差。

3.3 間隔合并單故障處理

如果合并單元在單套配置的間隔中發(fā)生了故障，則需要立即申請(qǐng)把間隔單元開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，同時(shí)需要退出運(yùn)行狀態(tài)；如果出現(xiàn)的故障在雙套配置的間隔中，則需要將本間隔和故障合并單元相對(duì)應(yīng)的保護(hù)出口壓板退出，這樣才能夠有效地控制故障發(fā)生的范圍，并且能夠?yàn)闄z查故障出現(xiàn)的原因創(chuàng)建良好的條件。

3.4 智能終端故障處理

如果是智能終端出現(xiàn)了故障，那么在該繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行中，工作人員則需要給予該部分高度重視，由于智能終端需要通過(guò)開(kāi)關(guān)設(shè)備與跳合閘對(duì)整個(gè)系統(tǒng)功能正常運(yùn)行提供相應(yīng)地保護(hù)作用，為此如果智能終端出現(xiàn)了故障，則會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)突然跳閘的現(xiàn)象，而終端出現(xiàn)故障的時(shí)候便會(huì)使得出口壓板退出，從而對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)功能起到有效的保護(hù)作用；第三，作為通信網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備之一，交換機(jī)也是智能變電站的中樞神經(jīng)。因此，需要根據(jù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)圖和GOOSE網(wǎng)絡(luò)圖等相關(guān)資料，對(duì)所產(chǎn)生的故障進(jìn)行詳細(xì)地分析，找出故障發(fā)生點(diǎn)，制定合理的故障解決措施，給繼電保護(hù)正常運(yùn)行提供有力的保障。

總而言之，變電站是一個(gè)接受分配電能﹑控制電力流向﹑變換電壓﹑調(diào)整電壓的電力設(shè)備，它通過(guò)對(duì)變壓器性能的充分利用將與各級(jí)電壓電網(wǎng)相連接，這也被稱為輸電與配電集結(jié)點(diǎn)。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，既可以保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，又能在短路等現(xiàn)象發(fā)生時(shí)及時(shí)報(bào)警的數(shù)字化變電站。由于其對(duì)電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行有著重要意義，因此，現(xiàn)階段數(shù)字化變電站繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)當(dāng)中，其發(fā)揮的作用也愈加重要。但是就目前而言，數(shù)字化變電站仍處在發(fā)展﹑創(chuàng)新﹑完善的建設(shè)過(guò)程中，這一技術(shù)還沒(méi)有完整規(guī)范的實(shí)施，而且數(shù)字化變電系統(tǒng)與傳統(tǒng)意義上的數(shù)字化變電保護(hù)裝置也有著根本的差別，所以對(duì)數(shù)字化變電繼電保護(hù)系統(tǒng)的分析研究就具有十分重要的意義。

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