智能變電站繼電保護(hù)的優(yōu)化改進(jìn)探討

徐功平 安英瑞 夏秀珍

國網(wǎng)新疆電力有限公司阿勒泰供電公司 新疆阿泰勒 836500

近年來隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電能的需求與日俱增，這給電力企業(yè)帶來了廣闊的市場前景。為了順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展潮流，電力企業(yè)在相關(guān)設(shè)備以及系統(tǒng)方面投入了大量的資金，促使它們不斷地轉(zhuǎn)型與升級(jí)。電力企業(yè)必須通過保證繼電保護(hù)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，來提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并為智能變電站的供電安全提供有利保障。總的來說，現(xiàn)代化的智能繼電保護(hù)技術(shù)在電力保障方面起著關(guān)鍵作用。

1 智能變電站與傳統(tǒng)變電站在繼電保護(hù)方面的對(duì)比

傳統(tǒng)變電站的裝置，比如測控裝置和保護(hù)裝置，它們大部分都使用二次電纜以及傳統(tǒng)的互感器等相互連接，這樣它們之間每個(gè)層級(jí)都通過隔層進(jìn)行分層，相關(guān)設(shè)備之間能夠獨(dú)立運(yùn)行，且相互之間能夠收集和傳出信號(hào)。傳統(tǒng)變電站的弊端主要有以下幾個(gè)方面：（1）設(shè)備之間缺乏靈活性。它們之間的連接是固定的，如果要保證二次設(shè)備的安全使用，就需要使用大量的電纜設(shè)備，還要保障空觸點(diǎn)的有效運(yùn)行，從而使設(shè)備之間發(fā)射出相關(guān)的模擬信號(hào)，進(jìn)行信息交換，這種單次的信號(hào)傳輸過程耗費(fèi)時(shí)間較長，且會(huì)產(chǎn)生信息混亂的現(xiàn)象，不能保證傳統(tǒng)變電站的安全性。此外，在傳統(tǒng)變電站中，各種裝置之間的連接線路較為復(fù)雜，如果要對(duì)這些線路進(jìn)行重新規(guī)劃，那么工程量相當(dāng)大，程序復(fù)雜，如果在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了小問題，就需要重新鋪設(shè)大量線路，不僅增加了工作量，且涉及的程序也會(huì)相應(yīng)增加。（2）傳統(tǒng)變電站的供電穩(wěn)定性和安全性得不到保障，且自動(dòng)化系統(tǒng)較為落后。在傳統(tǒng)變電站中，遠(yuǎn)動(dòng)裝置和其他一些保護(hù)裝置等不能夠獨(dú)立運(yùn)行，需要在小型的電磁模式和集成電路的參與下才能保證其有效運(yùn)行，且在傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)中，缺乏自我檢測功能，不能對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在近幾年發(fā)展迅速的智能變電站中，其結(jié)構(gòu)沒有傳統(tǒng)變電站那么復(fù)雜，可以方便人們操作。智能變電站主要由網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備和智能化一次設(shè)備構(gòu)成，自動(dòng)化和智能化程度較高，可以進(jìn)行高度智能型信息的自動(dòng)調(diào)配與分享，減少變電站中信號(hào)傳輸時(shí)產(chǎn)生的混亂和短路現(xiàn)象[1]。

2 智能變電站及繼電保護(hù)內(nèi)容闡述

所謂的智能變電站主要是指通過使用先進(jìn)可靠、集成與環(huán)保的智能設(shè)備，在變電站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化以及信息共享的要求下，能夠自助實(shí)現(xiàn)變電站數(shù)據(jù)信息的采集、測量、保護(hù)、計(jì)量以及監(jiān)測，同時(shí)要求該類型變電站能夠具備電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析以及協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能。一般來說，智能變電站具有一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，其對(duì)智能電子設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的使用，能夠影響變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)。繼電保護(hù)主要是針對(duì)智能變電站系統(tǒng)安全建設(shè)與運(yùn)行所提供的保護(hù)供電設(shè)施。在智能變電站的具體運(yùn)行中，對(duì)于電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障、異常情況，繼電保護(hù)通過發(fā)出報(bào)警信號(hào)、必要的隔離措施，進(jìn)而對(duì)運(yùn)行的電力系統(tǒng)提供安全保障[2]。

3 智能變電站繼電保護(hù)的優(yōu)化改進(jìn)

3.1 智能整定和在線校核技術(shù)

智能制定以及在線校核技術(shù)需要通過與智能變電站的智能控制系統(tǒng)的結(jié)合發(fā)揮作用。具體來說，智能變電站的智能化控制系統(tǒng)與智能繼電保護(hù)系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)相互結(jié)合，通過收集數(shù)據(jù)詳細(xì)了解整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況和聯(lián)接通信情況，然后通過這些信息的計(jì)算和整合獲取系統(tǒng)內(nèi)部的作用關(guān)系。在明確系統(tǒng)之間的作用關(guān)系后，可以通過在系統(tǒng)內(nèi)建立虛擬的模型實(shí)現(xiàn)整定和校核。該技術(shù)可以變化無常設(shè)備信息保持相對(duì)穩(wěn)定，使各種數(shù)值保持在一定范圍。

3.2 自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)

自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可以進(jìn)一步促進(jìn)變電站的智能化。傳統(tǒng)變電站的保護(hù)中，最大的缺點(diǎn)在于只能對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測，雖然可以對(duì)檢測中發(fā)現(xiàn)的異常進(jìn)行提示，但是無法進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)整。設(shè)備發(fā)生異常和人受到異常提示通常有一定的時(shí)間差，使設(shè)備的維修工作存在延時(shí)。自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)檢測中的異常并進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)。

3.3 注重裝置就地操控防誤技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用

利用裝置就地操控防誤技術(shù)，能夠發(fā)揮出良好的防誤操控作用，當(dāng)產(chǎn)生突發(fā)意外情況的時(shí)候，能夠在最短的時(shí)間當(dāng)中完成制止處理，進(jìn)而確保有關(guān)操控工作人員和相應(yīng)設(shè)施的安全性。并且和有關(guān)后臺(tái)監(jiān)測管理平臺(tái)相配合，發(fā)揮出各自的作用，讓運(yùn)作的質(zhì)量獲得有效的保障。一般來說，就地操控防誤技術(shù)涵蓋了下述兩個(gè)不同的構(gòu)成內(nèi)容：（1）有關(guān)操控工作人員應(yīng)該結(jié)合自身的需求情況，選用更加合理的裝置，同時(shí)借助系統(tǒng)，完成相關(guān)操控設(shè)施的解鎖與暫停睡眠處理。（2）進(jìn)行操控的過程當(dāng)中，僅存在實(shí)施操控的設(shè)施產(chǎn)生亮屏、開啟的現(xiàn)象，如此，能夠避免實(shí)施操控的時(shí)候，因?yàn)橥庑畏矫娴慕疲瑢?dǎo)致操控失誤情況的發(fā)生[3]。

3.4 需要了解并運(yùn)用相關(guān)知識(shí)和新型技術(shù)

在智能變電站中，人們往往會(huì)安裝繼電保護(hù)裝置，在安裝時(shí)需要深入了解關(guān)于繼電保護(hù)裝置實(shí)施過程中的一些注意事項(xiàng)，需要在“最優(yōu)解”原則下，在需要被保護(hù)的設(shè)備旁邊進(jìn)行安裝。這樣可以起到兩個(gè)方面的作用：（1）可以使繼電保護(hù)裝置及時(shí)對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行反饋，縮短信息傳輸所耗費(fèi)的時(shí)間；（2）可以及時(shí)提醒相關(guān)工作人員在最快時(shí)間內(nèi)對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行處理，縮小故障擴(kuò)延的范圍，進(jìn)一步保障整個(gè)智能變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。智能變電站采用新型的一體化微機(jī)線路進(jìn)行鋪設(shè)，在其鋪設(shè)過程中往往與變壓器保護(hù)措施同時(shí)進(jìn)行，不能忽視施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，應(yīng)讓技術(shù)人員進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃處理，對(duì)目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行合理處置，這樣不僅能夠保障變電站的安全性和穩(wěn)定性，還能夠提高設(shè)備的使用年限。

4 結(jié)語

隨著人們對(duì)電力的需求日益增多，繼電保護(hù)裝置在智能變電站中發(fā)揮的作用越來越大，只有通過不斷提升智能變電站繼電保護(hù)的水平，才能保證我國電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。