智能變電站繼電保護(hù)檢修作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)管控解析

王迎新

【摘 ?要】智能變電站與常規(guī)的變電站相比，無(wú)論是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，還是在繼電保護(hù)系統(tǒng)組成方面，都存在很大的差異，需要相關(guān)人員進(jìn)一步分析和了解。從智能變電站及其繼電保護(hù)系統(tǒng)的概念入手，加強(qiáng)對(duì)該新型變電站技術(shù)基本架構(gòu)及其技術(shù)特征的了解，并在此基礎(chǔ)上，全面分析其繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，充分保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】智能變電站;繼電保護(hù);可靠性;互感器

引言

隨著我國(guó)科技的不斷進(jìn)步，智能化、信息化技術(shù)越來(lái)越完善，智能化設(shè)備也廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，不僅能夠提高變電站的技術(shù)水平和工作效率，也能為用戶供電提供更安全的設(shè)備保障。智能化技術(shù)的出現(xiàn)，便利了變電站的管理與運(yùn)行，同時(shí)也對(duì)其繼電器保護(hù)系統(tǒng)的功能及穩(wěn)定性提出了更高的要求，在這樣一個(gè)大背景下，對(duì)基于二次可視化運(yùn)維系統(tǒng)的智能變電站進(jìn)行改革研究。首先利用二次可視化運(yùn)維系統(tǒng)監(jiān)測(cè)智能變電站的運(yùn)行狀態(tài)，檢測(cè)其各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)是否有異常現(xiàn)象，并對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行全面檢修與優(yōu)化;其次對(duì)變電站設(shè)備執(zhí)行繼電保護(hù)數(shù)字量采樣技術(shù)，保證智能變電站運(yùn)行過(guò)程中其數(shù)字參數(shù)都保持在合理范圍內(nèi);最后執(zhí)行二次采樣保護(hù)算法，通過(guò)計(jì)算兩變電設(shè)備的電壓差值，得出智能變電站的有效保護(hù)模型，實(shí)現(xiàn)智能變電器的改革設(shè)計(jì)。為驗(yàn)證本文優(yōu)化設(shè)計(jì)的智能變電站的有效性，設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于繼電器保護(hù)系統(tǒng)的智能變電站具備極高的有效性，進(jìn)行變電站的智能保護(hù)工作時(shí)，能夠提高變電站的保護(hù)效果與工作效率。

1智能變電站技術(shù)概述

1.1智能變電站技術(shù)內(nèi)涵

智能變電站在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中，通過(guò)先進(jìn)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)變電站的智能化、數(shù)字化發(fā)展。智能變電站憑借其自身強(qiáng)大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種信息的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。隨著信息技術(shù)不斷的發(fā)展與進(jìn)步，在很大程度上推動(dòng)著智能變電站的智能化發(fā)展。而一次設(shè)備智能化，能夠確保智能變電站在線監(jiān)測(cè)技術(shù)取得良好的應(yīng)用效果。

1.2架構(gòu)體系

主要由站控層、站控層網(wǎng)絡(luò)、過(guò)程層、過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)以及間隔層所組成。在智能變電站當(dāng)中，過(guò)程層主要由相關(guān)的智能化組件、一次設(shè)備組成。例如隔離開(kāi)關(guān)、互感器等。實(shí)現(xiàn)對(duì)各種信息采集處理，并且實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。其中，繼電保護(hù)裝置與其監(jiān)控設(shè)備，共同組成了間隔層。間隔層在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中的作用，主要體現(xiàn)在各種設(shè)備之間的相互監(jiān)控。而站控層由數(shù)據(jù)服務(wù)器、以及工作站等組成，能夠有效地修改整定值，實(shí)現(xiàn)傳輸文件信息的功能。

2智能變電站技術(shù)對(duì)繼電保護(hù)的影響

1）數(shù)據(jù)處理方式的改變：智能變電站中根據(jù)ICE61850標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)二次體系重新建模。這在一定程度上改變了繼電保護(hù)數(shù)據(jù)的處理方式。當(dāng)執(zhí)行ICE61850標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程當(dāng)中，促使各個(gè)設(shè)備之間的互通。與此同時(shí)，二次數(shù)據(jù)信息同樣實(shí)現(xiàn)了信息共享，通過(guò)實(shí)現(xiàn)信息資源共享，有助于為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供重要的保障。2）數(shù)據(jù)傳輸方法改變。基于傳統(tǒng)繼電保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸方式而言，主要在設(shè)備之間連接電纜，將電纜作為數(shù)據(jù)傳輸媒介。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸比較，智能變電站主要利用無(wú)線傳輸取代優(yōu)先傳輸。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不但有效提升了繼電保護(hù)的靈活性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了大量的數(shù)據(jù)信息傳輸。

3超高壓交直流混輸技術(shù)

由于電力系統(tǒng)對(duì)智能變電站規(guī)劃建設(shè)提出了新的要求，因此，繼電保護(hù)檢修技術(shù)人員應(yīng)將超高壓交直流混輸技術(shù)利用起來(lái)。具體來(lái)說(shuō)，由于變電站系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障后會(huì)突出暫態(tài)特征，因此，需對(duì)諧波分量的快速增長(zhǎng)進(jìn)行控制。此時(shí)，就對(duì)繼電保護(hù)互感器的性能質(zhì)量提出了要求。超高壓交直流混輸技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)χ悄茏冸娬局械闹C波分量與濾波問(wèn)題進(jìn)行處理。此外，由于變電站系統(tǒng)本身的復(fù)雜特性，因此，繼電保護(hù)技術(shù)人員應(yīng)將諧波作為優(yōu)化控制的依據(jù)。在以往，二次諧波是判斷系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵，但其會(huì)導(dǎo)致變壓器的保護(hù)作用難以發(fā)揮出來(lái)。究其原因，是繼電保護(hù)內(nèi)部勵(lì)磁涌流問(wèn)題所致。要想對(duì)其進(jìn)行控制，技術(shù)人員需在明確勵(lì)磁涌流與變壓器故障電流之間區(qū)別的情況下，采用制動(dòng)方法來(lái)進(jìn)行處理。此過(guò)程，超高壓交直流混輸技術(shù)的運(yùn)用，就是將新技術(shù)引入其中，通過(guò)解決交直流混輸過(guò)程的暫態(tài)問(wèn)題、零序互感問(wèn)題以及串聯(lián)補(bǔ)償問(wèn)題。

4繼電保護(hù)數(shù)字量采樣技術(shù)

數(shù)字量簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將故障點(diǎn)編譯成數(shù)字化的形式進(jìn)行傳輸，因此數(shù)字量采樣過(guò)程中，必須引入C+語(yǔ)言編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障點(diǎn)的實(shí)時(shí)編譯。將故障點(diǎn)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量形式后，利用以太網(wǎng)交換機(jī)將多個(gè)工作單元整合為一個(gè)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，共享平臺(tái)內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)采樣的分析與判斷，并將判斷結(jié)果利用局域網(wǎng)進(jìn)行傳輸，傳輸終端為顯示器，最后的操作還需技術(shù)人員的參與完成，從而實(shí)現(xiàn)繼電器保護(hù)系統(tǒng)的準(zhǔn)確采樣，保證智能變電站能夠正常運(yùn)行。數(shù)字量采樣過(guò)程中，數(shù)據(jù)共享平臺(tái)從一個(gè)局域網(wǎng)口出發(fā)，核心控制器會(huì)立即發(fā)出跟蹤指令，保證多個(gè)智能變電站設(shè)備被保護(hù)，從而有清晰的發(fā)展結(jié)構(gòu)，真正實(shí)現(xiàn)信息的共享。由于電力系統(tǒng)內(nèi)局域網(wǎng)的收發(fā)信號(hào)具有不穩(wěn)定性，故障信息的采集會(huì)出現(xiàn)延時(shí)現(xiàn)象，此時(shí)就要控制監(jiān)測(cè)設(shè)備的信息轉(zhuǎn)化量。當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的信息轉(zhuǎn)化量較大時(shí)，局域以太網(wǎng)的接收壓力就會(huì)增大，這時(shí)故障采樣點(diǎn)在通信口等待的時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)，造成數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)，不利于智能變電站工作的正常進(jìn)行;反之，若監(jiān)測(cè)設(shè)備的信息轉(zhuǎn)化量較小，局域以太網(wǎng)的接收壓力就會(huì)大大降低，這時(shí)故障采樣點(diǎn)在通信口等待的時(shí)間就會(huì)大幅縮短，數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程的耗時(shí)就會(huì)減少，保證了智能變電站工作的正常進(jìn)行，進(jìn)而保證繼電器保護(hù)系統(tǒng)的工作效果。由于電力系統(tǒng)中局域網(wǎng)的傳輸路徑不穩(wěn)定，采樣過(guò)程不能用定時(shí)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行采集，數(shù)字量采樣技術(shù)的應(yīng)用，解決了在網(wǎng)絡(luò)通信不穩(wěn)定狀態(tài)下的采樣過(guò)程，同時(shí)還能在不穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行采樣數(shù)據(jù)的傳輸。總之，基于繼電器保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)字量采樣技術(shù)大大便利了智能變電站的保護(hù)工作，在局域網(wǎng)穩(wěn)定、不穩(wěn)定的狀態(tài)下都能正常進(jìn)行采樣數(shù)據(jù)的傳輸，進(jìn)而保證智能變電站工作的正常進(jìn)行。同時(shí)，基于繼電器保護(hù)系統(tǒng)的智能變電站還增加了設(shè)備間的相互聯(lián)系，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站與終端服務(wù)器的直接交互，并將采樣信息直接通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送至各個(gè)變電站設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的數(shù)字量采樣。

結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)概述智能變電站，同時(shí)說(shuō)明了智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)維防誤技術(shù)的具體應(yīng)用對(duì)策：注重裝置就地操控防誤技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用、加大主動(dòng)型防誤技術(shù)的應(yīng)用力度、確保硬壓板防誤技術(shù)利用的合理性。希望此次研究的內(nèi)容與結(jié)果，能夠得到有關(guān)智能變電站管理工作人員的關(guān)注和重視，并且從中獲取一定的啟發(fā)與幫助，以便增強(qiáng)防誤技術(shù)在智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)維管理中的應(yīng)用效果，推動(dòng)我國(guó)電力工程建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)太原供電公司）