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[摘 要]电能具有清洁、使用方便等优点,因此电力系统的发展必将会是以后发展的主流,在传统的变电站已经慢慢无法适用当前社会发展节奏的情况下,智能变电站的提出使人们看到了未来智能变电站的发展前景。而变电站继电保护配置作为智能电网的第一道保护防线,在智能变电站中扮演着重要的角色,智能变电站要想获得长远的发展,研究探讨智能变电站继电保护配置是智能变电站发展的重中之重,本文先是对智能变电站继电保护配置做了简述,继而提出了自己对继电保护配置的分析与探讨。
[关键词]智能变电站;继电保护;配置;探讨
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)38-0085-01
引言
智能电网发展至今,传统型继电保护配置上不足的缺陷逐渐凸显出来,目前,我国在继电保护配置上还没有一种完善的方案,对于继电保护配置的探讨是每一个从事电力工作人员面临的一个重要的挑战。所谓智能变电站继电保护就是要在实现传统变电站继电保护功能的基础上,借助于现代科技和网络实现继电保护配置具有灵活、可靠和可选择的特性,继而推动我国变电站的智能化发展。
一、智能变电站继电保护配置简述
智能变电站简而言之就是通过采用具有先进性、可靠性和集成环保性能的智能化设备,实现对变电站信息采集、测量控制及保护的有效性和实时性,最终实现整合平台,实现智能变电站的网络化和信息的共享化等。智能变电站中,继电保护配置是变电站建设必不可少的部分,是保证变电站运行的关键,继电保护配置的存在可疑保证并提高整个智能变电站整体的运行质量和运行效率。由于这种重要性,在实际的发展过程中,我们引入了相应的智能化理念和方法,以此实现智能变电站继电保护中的智能化配置,智能化变电站用光缆取代了传统的电缆,用数字光信号取代了传统的电信号,这就要求对智能变电站继电保护配置上不能照搬传统配置,而应当对系统中每一个元件配置后备保护措施和跳闸保护措施的同时,针对智能变电站特点做出改进优化。简单来说,智能变电站包括过程层和变电站层等,过程层主要是由一次设备和各种的智能组件组成,起到对整个变电站电能分配及变换传输等作用,过程层主要就是用来针对智能变电站当中继电保护的一次设备进行的相对比较独立的配置,在智能变电站当中继电保护的一次设备主要就是那些智能设备,而这些智能设备一般情况都是安装在设备的里面,如果对于那些退役即将需要更换的设备,就可以将那些测控和保护设备以及合并器按照就近的原则安装在那些智能设备的附近,也就是安装在汇控柜当中,这样的话要对那些智能設备进行检修和维护的话就会很方便。而在这个过程当中,在进行继电保护操作的时候,可以通过全站以太网来对采样值进行非常有效的传输,但是在传输的过程当中,需要值得注意的问题就是那些分布式的保护数据在进行同步的时候是不能依靠全站的对时系统。在实际的工作当中,经常需要用全站的配置方案来对全站的保护方案进行相应的简化,这样的话就不会因为采样或者是跳闸等一些问题来使得整个通信链路变得不可靠,最终的结果就会使得继电保护功能失去原本应该有的作用和效果。变电站控制层的作用主要是实现对整个系统和几个系统的自动化控制,完成对变电站数据的采集,实现对变电站监控和控制的功能。智能变电站继电保护配置的实质就是指对过程层和变电站层等进行配置,保证继电保护配置在层面上的高效性,确保整个变电站的高效运行。
二、继电保护配置分析探讨
1.过程层保护探讨
对于智能变电站过程层保护,快速跳闸主保护措施是它最主要的保护措施,主要作用是实现线路变压器差动、母线差动的保护,在过程层配置中,主要可以分为四种保护:线路保护、变压器保护、母线保护和抗器保护。线路保护又可以分为交流线路保护和直流电路保护两方面,通常,当在远距离保护下,高电阻接地容易对交流线路产生影响,回避负载的能力较差,易在系统振荡是发生短路,同时,由于电气量范围限制、零序互感及跨线故障等原因,在同杆架设双回路中容易产生交流线路故障测距误差大甚至是选相失败的后果;在直流线路下,主保护行波保护会受到行波信号不确定性的影响导致线路端口非线性元件采样率、过度电阻、动态时延得到比较大的限制,这些问题都急待进一步的研究和改善。变压器保护是一种多种功能集成于一体的元件,具有高度的集成特性,由这种特性可知,变压器保护是实现智能化开关柜的理想电气单元,它拥有20多个标准保护程序组成的丰富的保护库,在对一次设备电压电流模拟量和开关量的采集方面应用广泛,多采用分布式配置实现差动保护、集中安装和后备保护。母线保护在电力系统中应用广泛,但是由于母线保护对网络可靠性要求高,各间隔采样实时性、同步性要求严格,存在网络延时不稳定、缺乏响应快速性、对同步信号依赖性强等缺点,现在智能变电站中母线保护通常采用直接采样、直接跳闸的方式。抗器保护即我们通常所说的电抗器,用到的原理是电磁感应原理,通常电抗器有空心电抗器和铁血电抗器,抗器保护主要是防止电抗器内部击穿短路的保护,实现电抗器的差动保护。但对变电站进行继电保护配置是,要结合实际情况,视情况不同采用不同的配置方案。举个例子,在对最新的变电站一次智能化设备进行配置时,过程层继电保护应该设置在设备的内部,而当前有不少的变电站一次设备是由老式设备改造的,此时,过程继电保护则应该安装在设备汇控柜里,方便维护。
2.变电站层保护探讨
智能变电站继电保护中,变电站继电保护配置是其中最重要的一环之一,以自适用和在线实时自整定技术为核心的集中式后备保护是继电保护配置中经常采用的两种形式。在实际的工作中,这种类型的保护模式不但具备广域保护的接口,实现对广域的保护作用,而且可以为变电站和附近变电站提供后备保护措施。综合来看,工作中实际上每一个相邻的智能变电站都有其保护的范围,其中又包含两个部分,一个是近后备保护,主要包括智能变电站中全部母线即直接出线;另一个是远后备保护,主要由直接出线对端母线以及与该对端母线相连接的所有线路构成。通过继电保护层中的变电站层,可以采集到变电站元器件电压和电流的信息、断路器状态信息和主保护动作信号,分析整合这些信息可以判断出元件的故障所在,适时地调整跳闸策略,起到保护的作用。同时,在智能变电站中,要利用智能变电站离线定值的整定计算方法,从不同的运行模式考虑去确定定值整定策略和方案,变电站中的集中保护设备要按照实时电网参数反馈来了解电网系统的运行情况,在确定运行方式之后,智能变电站继电保护会参照设定参数进而调整到相应的定值范围,达到实现对变电站继电保护和优化的目的。
三、结语
电网改革是我国电力工程的重点,电网的建设和发展必定会对智能变电站继电保护环境产生影响,对变电站继电保护也提出了更高标准的要求。当前,我国继电保护取得了不小的进步,但并不完善,仍然面临着很多的问题需要我们去解决,对于继电保护配置的探讨还有很长的路要走。
参考文献
[1] 解晓东.智能变电站继电保护配置分析[D].济南:山东大学,2013,5
[2] 马金辉.浅谈智能变电站继电保护配置[J].中国新科技新产品,2013,8.
[3] 吴娟.智能变电站继电保护配置的分析与探讨[J].企业技术开发,2014,10.
[4] 卢孟杰.新一代智能变电站继电保护的研究和探讨[J].科技风,2013,1.
[关键词]智能变电站;继电保护;配置;探讨
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)38-0085-01
引言
智能电网发展至今,传统型继电保护配置上不足的缺陷逐渐凸显出来,目前,我国在继电保护配置上还没有一种完善的方案,对于继电保护配置的探讨是每一个从事电力工作人员面临的一个重要的挑战。所谓智能变电站继电保护就是要在实现传统变电站继电保护功能的基础上,借助于现代科技和网络实现继电保护配置具有灵活、可靠和可选择的特性,继而推动我国变电站的智能化发展。
一、智能变电站继电保护配置简述
智能变电站简而言之就是通过采用具有先进性、可靠性和集成环保性能的智能化设备,实现对变电站信息采集、测量控制及保护的有效性和实时性,最终实现整合平台,实现智能变电站的网络化和信息的共享化等。智能变电站中,继电保护配置是变电站建设必不可少的部分,是保证变电站运行的关键,继电保护配置的存在可疑保证并提高整个智能变电站整体的运行质量和运行效率。由于这种重要性,在实际的发展过程中,我们引入了相应的智能化理念和方法,以此实现智能变电站继电保护中的智能化配置,智能化变电站用光缆取代了传统的电缆,用数字光信号取代了传统的电信号,这就要求对智能变电站继电保护配置上不能照搬传统配置,而应当对系统中每一个元件配置后备保护措施和跳闸保护措施的同时,针对智能变电站特点做出改进优化。简单来说,智能变电站包括过程层和变电站层等,过程层主要是由一次设备和各种的智能组件组成,起到对整个变电站电能分配及变换传输等作用,过程层主要就是用来针对智能变电站当中继电保护的一次设备进行的相对比较独立的配置,在智能变电站当中继电保护的一次设备主要就是那些智能设备,而这些智能设备一般情况都是安装在设备的里面,如果对于那些退役即将需要更换的设备,就可以将那些测控和保护设备以及合并器按照就近的原则安装在那些智能设备的附近,也就是安装在汇控柜当中,这样的话要对那些智能設备进行检修和维护的话就会很方便。而在这个过程当中,在进行继电保护操作的时候,可以通过全站以太网来对采样值进行非常有效的传输,但是在传输的过程当中,需要值得注意的问题就是那些分布式的保护数据在进行同步的时候是不能依靠全站的对时系统。在实际的工作当中,经常需要用全站的配置方案来对全站的保护方案进行相应的简化,这样的话就不会因为采样或者是跳闸等一些问题来使得整个通信链路变得不可靠,最终的结果就会使得继电保护功能失去原本应该有的作用和效果。变电站控制层的作用主要是实现对整个系统和几个系统的自动化控制,完成对变电站数据的采集,实现对变电站监控和控制的功能。智能变电站继电保护配置的实质就是指对过程层和变电站层等进行配置,保证继电保护配置在层面上的高效性,确保整个变电站的高效运行。
二、继电保护配置分析探讨
1.过程层保护探讨
对于智能变电站过程层保护,快速跳闸主保护措施是它最主要的保护措施,主要作用是实现线路变压器差动、母线差动的保护,在过程层配置中,主要可以分为四种保护:线路保护、变压器保护、母线保护和抗器保护。线路保护又可以分为交流线路保护和直流电路保护两方面,通常,当在远距离保护下,高电阻接地容易对交流线路产生影响,回避负载的能力较差,易在系统振荡是发生短路,同时,由于电气量范围限制、零序互感及跨线故障等原因,在同杆架设双回路中容易产生交流线路故障测距误差大甚至是选相失败的后果;在直流线路下,主保护行波保护会受到行波信号不确定性的影响导致线路端口非线性元件采样率、过度电阻、动态时延得到比较大的限制,这些问题都急待进一步的研究和改善。变压器保护是一种多种功能集成于一体的元件,具有高度的集成特性,由这种特性可知,变压器保护是实现智能化开关柜的理想电气单元,它拥有20多个标准保护程序组成的丰富的保护库,在对一次设备电压电流模拟量和开关量的采集方面应用广泛,多采用分布式配置实现差动保护、集中安装和后备保护。母线保护在电力系统中应用广泛,但是由于母线保护对网络可靠性要求高,各间隔采样实时性、同步性要求严格,存在网络延时不稳定、缺乏响应快速性、对同步信号依赖性强等缺点,现在智能变电站中母线保护通常采用直接采样、直接跳闸的方式。抗器保护即我们通常所说的电抗器,用到的原理是电磁感应原理,通常电抗器有空心电抗器和铁血电抗器,抗器保护主要是防止电抗器内部击穿短路的保护,实现电抗器的差动保护。但对变电站进行继电保护配置是,要结合实际情况,视情况不同采用不同的配置方案。举个例子,在对最新的变电站一次智能化设备进行配置时,过程层继电保护应该设置在设备的内部,而当前有不少的变电站一次设备是由老式设备改造的,此时,过程继电保护则应该安装在设备汇控柜里,方便维护。
2.变电站层保护探讨
智能变电站继电保护中,变电站继电保护配置是其中最重要的一环之一,以自适用和在线实时自整定技术为核心的集中式后备保护是继电保护配置中经常采用的两种形式。在实际的工作中,这种类型的保护模式不但具备广域保护的接口,实现对广域的保护作用,而且可以为变电站和附近变电站提供后备保护措施。综合来看,工作中实际上每一个相邻的智能变电站都有其保护的范围,其中又包含两个部分,一个是近后备保护,主要包括智能变电站中全部母线即直接出线;另一个是远后备保护,主要由直接出线对端母线以及与该对端母线相连接的所有线路构成。通过继电保护层中的变电站层,可以采集到变电站元器件电压和电流的信息、断路器状态信息和主保护动作信号,分析整合这些信息可以判断出元件的故障所在,适时地调整跳闸策略,起到保护的作用。同时,在智能变电站中,要利用智能变电站离线定值的整定计算方法,从不同的运行模式考虑去确定定值整定策略和方案,变电站中的集中保护设备要按照实时电网参数反馈来了解电网系统的运行情况,在确定运行方式之后,智能变电站继电保护会参照设定参数进而调整到相应的定值范围,达到实现对变电站继电保护和优化的目的。
三、结语
电网改革是我国电力工程的重点,电网的建设和发展必定会对智能变电站继电保护环境产生影响,对变电站继电保护也提出了更高标准的要求。当前,我国继电保护取得了不小的进步,但并不完善,仍然面临着很多的问题需要我们去解决,对于继电保护配置的探讨还有很长的路要走。
参考文献
[1] 解晓东.智能变电站继电保护配置分析[D].济南:山东大学,2013,5
[2] 马金辉.浅谈智能变电站继电保护配置[J].中国新科技新产品,2013,8.
[3] 吴娟.智能变电站继电保护配置的分析与探讨[J].企业技术开发,2014,10.
[4] 卢孟杰.新一代智能变电站继电保护的研究和探讨[J].科技风,2013,1.