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智能变电站继电保护的配置及展望

2017-06-16孙瑞王悦

科学与财富 2017年17期
关键词:智能变电站展望

孙瑞+王悦

(国网吴忠供电公司 宁夏回族自治区吴忠 51100)

摘 要:国家电网提出建设信息化、自动化、互动化的坚强智能电网,智能变电站是其中基础而又核心的部分,智能变电站的良好发展与国家电网的整体建设目标紧密相连。继电保护装置是智能变电站的重要组成部分,对电网的安全运行具有重要意义。本文对智能变电站继电保护配置的现状进行简单概述,然后分析了智能变电站中继电保护配置应当遵循的原则,提出合适的配置方案,最后探讨了智能变电站中继电保护配置的发展方向。

关键词:智能变电站,继电保护配置,展望

智能变电站中配置继电保护装置,是为了在电力系统的电气元件发生故障时,可以及时地发出警告信号或者直接让断路器切断运行,从而终止事故发生。继电保护的配置降低了检修人员的劳动强度,提高了电网的安全性和可靠性,促进了电网建设的发展。

1、智能变电站继电保护配置的现状

与传统变电站相比,智能变电站采用更加先进、可靠、精密、环保的设备,利用网络通信平台的数字化和标准化的信息,自动完成数据采集、测量交流、控制、保护和检测的基本功能,在满足基本功能的同时,实现实时的自动控制、智能调节、网络分析和决策等变电站工作支持。智能变电站正在高速发展,随着低压负载增加,智能变电站能够满足日益增加的工作量,在满足电力的量的同时,能够降低负荷,提高工作效率,确保节能减排。智能变电站现在还不是很多,还在高速发展的阶段,但相比传统的变电站,设备智能化提高,拥有了智能报警、智能避免错误等功能,减少了维修故障的时间,也延长了主要设备的生命周期,占地面积减少,技术优势非常明显。随着智能技术的发展、智能设备生产效率的提高以及智能设备的集中采购带来的规模效应,智能变电站的建设成本会不断减少,因此具有经济性和推广性,有很好的发展前景。

智能变电站分为三个层面:过程层、间隔层和站控层。过程层,即设备层,包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端,主要功能是变电站电能分配、变换、传输及测量、控制、保护、计量、状态监测等。间隔层,包含继电保护装置、测控装置等二次设备,主要功能是与各种远方设备完成输入、输出工作以及与远方智能传感器和控制器进行通信。站控层,包含自动化系统、站域控制、通信系统、对时系统等子系统,主要功能是实现面向全站或一个以上一次设备的测量和控制、数据采集、监视控制(SCADA)、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等。

2、智能变电站中继电保护配置的原则和方案

2.1继电保护的配置原则

(1)加强可靠性。智能变电站继电保护的配置,应以加强保护装置的可靠性作为基础,并充分满足选择性、可靠性、速动性以及灵敏性等方面的要求。变电站继电保护方案的设计与实施的不仅是继电保护装置,而是继电保护系统,要求二次回路、一次设备以及保护装置进行配合协调。

(2)独立分散,就地安装。继电保护装置的安装的配置具有比较严格的标准,对运行环境有较高的要求。安装110Kv 及以上电压等级的电网时,应该相互独立,从而避免各电网之间的干扰,另一方面,机电保护装置内部的各个数据接口控制器应当完全独立。

(3)配置独立的三相ECVT。为了提高继电保护的可靠性,在 110Kv 及以上电压等级的接线型式中,各间隔之间应当适宜配置独立的三相 ECVT,减少各网络之间的相互影响,同时还能实现有效的简化二次回路。

(4)采用合适的网络传输方式。继电保护装置提示的有效数据信息,应当采用 GOOSE网络的传输方式;断路器接点位置,应当采用网络传输方式;本间隔内应当采用 GOOSE 点对点传输方式;间隔间适宜采用 GOOSE网络传输方式。

2.2继电保护的配置方案

在智能变电站继电保护装置配置原则的指导下,可以总结出以下几点:第一点,共同进行变电层与过程层的搭建非常重要,可以更好地为变电站主体设备服务,变电站的过程层以及一次设备在配置方面可以较好地提供独立性保护。第二点,应用非智能技术时,应当就近设置保护设备或者是测控设备对一次保护设备设施,从而能够有效地减少电力运行以及维护中的工作量。第三点,在前两点基础上,运用内部装置实施测控,对保护继电设备也会带来良好的影响。

在这个方案指导下,电力数据采集以及通信链路出现跳闸的情况可以大量减少,使保护功能发挥最大的效用,减少继电配置中消耗的数据份额。

3、智能变电站继电保护配置的展望

当前,随着我国建设“具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网”发展目标的逐步实现,智能变电站的继电保护系统也将逐渐向着向着自动化、标准化和数字化方向迈进。

3.1 数据信息采集的自动化

大数据时代,数字信息自动化采集也应该逐步应用到智能变电站中,为继电保护装置的自动化采集提供了基础与可能。变电站过程层开始替代完成间隔层的功能,提高了继电保护系统的集成化程度,使系统结构变得更加简单,从而加强了对电磁的抗干扰能力。另一方面,智能变电站的监测功能正在日趋完善,提高了对继电保护系统实时监控的效率,从而有效减轻了主控单元的负担。

3.2 网络通信的标准化

智能变电站通信标准体系的提出,使智能电力系统产品日益统一,并向着互联开放的方向发展。继电保护配置中网络通信标准化的应用,防止了各网络之间的干扰,保证了信息数据传输的真实有效;信息的标准化,使继电保护系统充分保证可靠性、速动性和灵敏性方面的配置要求。

3.3 保护系统的全数字化发展

高速以太网交换技术的发展、非常规互感器技术的实用化等,为全数字化保护奠定了基础。在智能变电站继电保护配置中,数字化控制回路和数字化传感器逐步取代了传统的一次性回路,并通过一次设备、保护装置、二次回路以及通道之间的相互协调与配合,以有效发挥出了变电站继电保护的整体性能,实现了统一的运行管理。

4、结语

智能变电站中继电保护系统的配置至关重要,智能变电站还处在发展阶段,继电保护系统为智能电网建设的可靠性、安全性、高效性奠定了基础,在传统继电保护系统的基础上,应当紧跟技术发展,革新系统功能与配置方案,是目前迫切需要完成的工作。

参考文献:

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作者简介:

孫瑞(1989-),男,宁夏银川人,民族:汉。学历:硕士研究生。研究方向:变电检修与继电保护,

王悦(1992-),女,宁夏银川人,民族:汉。学历:大学本科。研究方向:继电保护,endprint

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