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智能变电站继电保护系统可靠性分析

2019-11-28王琳

商品与质量 2019年37期
关键词:后备间隔继电保护

王琳

国网湖南省电力有限公司娄底供电分公司 湖南娄底 417000

对于一般的变电站来说,在一次设备和二次设备相连的时候需运用数量众多的电缆,再加之各生产企业保护设备不具有规范的通信格式,致使运维工作比较繁杂,所需资金较高[1]。伴随全球能源数量的持续减少,电能作为一种能够持续使用的对环境没有污染的能源逐渐被人们所关注,伴随社会的前进,人们对电能的依赖程度逐渐提高[2]。智能电力网络中变电站是不可忽视的支撑点,整个电力网络运行是否稳健,从某个方面而言是变电站运行的稳定性决定的,为此,在智能电网迅猛发展的大环境下,依托一次设备和二次设备有效融合的技术来转变变电站创建和运维方式,建设变电站全寿命周期管控机制是将来的发展方向[3]。

1 智能变电站继电保护技术重要性

在智能化变电站中,继电保护外界条件产生了很大改变,因此需要继电保护由“保护设备”转变为对系统进行保护。在智能变电站中如何改进提升继电保护工艺,进而保证智能变电站的平稳运行是该领域亟待处理的核心问题[4]。智能变电站中诸多技术均是基于常规变电站提升形成,变电站智能化、电子化的特点对于改进提升继电保护技术特别关键,深入探究区域电力网络的保护系统、站控层保护系统、间隔层保护系统是改进继电保护技术的重要趋势,智能变电站采用更加科学的光缆技术,因此给智能变电站继电保护技术提升提出了更严格的标准。

2 智能变电站继电保护技术优化方案研究

2.1 就地化间隔保护功能

继电保护装设在被保护设施周围,缩短和被保护设施的间距,把保护设施进行就地布设,此是将来发展的大形势。事实表明,主后一体化的微机线路,依据被保护设备加以配备,为保证电网设施平稳运行起着不可忽视的效能。

就地化布置保护装置运用的是“电缆采样、电缆跳闸”的方式,再辅以GOOSE网络能够达成连闭锁效果。保护设备依托电缆采样,达成保护效能时并不对外部时钟产生依赖,保证了就地间隔层保护的稳定性;依托电缆跳闸保证了保护的及时性;利用GOOSE网络达成连闭锁效果,让IEC61850在信息联通方面的优势得以全面发挥;无论是区域通信系统、过程层网络或是站控层网络产生问题均不会妨碍到就地间隔层主保护功能。

2.2 站域保护功能

站域保护综合利用全站信息,可以很好的解决传统后备保护只能够得到单间隔开关量和电气量信息、选择性和灵敏性无法兼顾、后备保护动作时间太长等问题,此外,还能够实现全站各自投、低周电压减载、断路器失灵等功能[5]。

2.3 广域电网保护功能

对于区域电网保护而言,其主要解决电网运行过程中下面几个方面的问题:

(1)后备保护整定运用的是逐级配合准则,致使动作时长比较长,若电力网络的运行模式较为繁杂,便无法同时兼顾到灵敏度与选择性;利用区域电力网络信息可以让后备保护设备进一步简易,减少后备保护动作所需时长。

(2)继电保护动作判断依据。一般状况下均是以当地测量信息为基础,保护数值的确定均是先离线整定,难以有效满足不断变动的电力网络运行模式;利用区域电网的数据可以有效辨识电力网络的运行形态与拓扑架构,进而改进后备保护定值。

(3)继电保护系统的目的便是将出现问题的元件隔离,和安全智能设备间是相互不影响的,两者间不存在协调关系,无需考量将问题元件隔离给电力网络的平稳运行带来的不良影响;利用互联网通信和区域信息可以让区域保护和安全自动设备间实现有效协同,避免或许引发的电力网络异常问题[6]。

2.4 各层保护协作关系

把电力网络的继电保护设施由各间隔“继电保护设备”转变为由区域电力网络层、站域层、就地间隔层构成的“继电保护体系”以后,对于之前的依靠各间隔一同动作实现的保护性能,需科学的把其配置到三层保护体系内,就地化间隔保护层实现对最末段的保护,站域保护层依托站域数据达成对变电站内后备保护的改进,区域电力网络依托站间数据达成变压器和线路二段、三段后备保护的改进。

就地化间隔保护层无需区域电力网络数据、无需站域数据便能够实现保护效能,在稳定性与独立性方面十分突出,有效达成了“间隔效能自治”,基于现有保护加以优化配备,仅留下反时限主保护和过流保护,能够在一定程度上提高最末段保护的稳定性,另外,为就地化间隔保护定值免整定创造了优良环境。由于就地化间隔是基于单端电气量后备保护提升形成,为此无法得到其配合的网络架构数据,存在一定缺陷的地方,可运用站域与区域电网保护加以改进。

2.5 过程层继电保护可靠性提升措施

通过保护变压器,保护配电线路,保护电力系统母线3个方面达到保护过程层继电的保护效果,使电网能够有效避开风险安全运行。在保护继电层的时候会出现恒定保护定并且会持续保持稳定在发生电力系统振荡的时候,维持电力系统正常稳定运行需要稳定的平衡动态。在大量的使用一次设备的时候要非常注意分离开关和硬件,这是至关重要的,保证好开关与硬件的独立性,整理优化配电线和母线的保护功能。保护变压器和智能变电站可以通过使用多段线路实施,不经采样但是强化采样调整能得到最有效最真实最可靠最适应的采样数据,从而加强保护层继电的运行稳定[7]。

继电保护应用分析笔者结合自身的实践经验,下面结合智能变电站具体事例进行分析,对继电保护的调试方法进行详细研究。

以某220kv线路保护装置为中心进行通道检测工作,利用先进的继电保护校验仪检测出现的不正常状况,在检测线路保护情况以后,发觉保护设施内没有有关开入信息。对该些问题实施了具体且深入的剖析,最后明确了问题成因,首先是全面检测了校验仪61850配置,通过多次校验以后发觉配置状况不存在异常情况,不存在问题;其次,仔细查看光网口情况,发觉指示灯无异常,也就是连续闪烁,如此便得出硬件口不存在数据传播方面异常的结论;最后,仔细检查了模型文件配置,针对相关数据集进行了浏览检查。在检查线路2出口节点模型文件的时候,发现母差文件同和External Reference IED name 以 及 External signal IED name 具有非常高的一致性,然后对母差文件相关内容实施了认真严格查看,最后发现模型出口处有两个跳闸数据集是一样的,这两个跳闸数据集为dscGOOSE和dscG0OSE1。

基于此可得到结论:因为名称不同致使GOOSE开入不正常。明确成因之后,详细查看有关说明书,该种设施其保护装置与其他设施比较有很大差异,有独特要求,一方面要认真核对GOOSE基本参数,另一方面要认真甄别数据集名,若数据集名产生了异常,便会导致开入闭锁,最后不能正常展现。

3 结语

本论文简述了智能变电站继电保护技术,论述了智能变电站所具有的优点,着重探析了智能变电站继电保护技术改进举措。站域保护层、区域电网保护层、就地化间隔保护层的有效融合,可以建立比较完善的继电保护体系,这样便保证了间隔保护功能的单独性与稳定性,另外还提高了区域电网保护和站域保护的安全水平,可以在一定程度上改变当前的继电保护状况。

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