伴随着社会经济的高速发展,我国的智能电网建设步伐也不断加快,我国已经迈入智能电网全面建设时期。智能变电站作为智能电网的重要组成部分,其继电保护的运行与维护技术是保证智能电网安全、稳定运行的关键。当前我国智能变电站继电保护的运行和维护还处于摸索阶段,如何改进继电保护的系统维护技术已成为智能电网建设中亟待解决的问题。
1智能变电站继电保护技术要点
1.1智能变电站的主要结构
1.1.1过程层
过程层主要包括开关设备、断路器等智能一次设备和相关的模拟量采集设备、相关组件,智能变电站继电保护从过程层获取开关量、模拟量等基本状态。
1.1.2站控层
站控层是智能变电站最抽象和最高级别的管理层,也是智能变电站的控制中枢,通过电力通信、系统对时等功能,实現全站保护和控制设备的状态采集和信息交换,对采集到的保护信息进行逻辑判断,并输出相应的跳闸、闭锁等控制逻辑。
1.1.3间隔层
在过程和站控层之间有一个过渡层,即所谓的间隔层。在对智能变电站中继电保护的运行和维护技术进行研究时多会在间隔层内进行,将过程层和站控层有效的联系起来。
2智能变电站继电保护技术
2.1继电保护中的变压器保护部分
智能变电站继电维护工作中,最重要的内容就是变压器的继电维护工作,该内容属于保护工作中过程层保护范围。在智能变电站使用维护技术实际中,主要分为以下两方面工作要点:一是变压器内部维护,通常情况下该阶段使用了分布式维护方法,此处特别重视非电量的保护模块,并结合使用了电缆连接的方式,使变电器在运行过程中能够发挥更大的作用;二是变压器继电保护后备部分的维护,在该过程中重点使用了集中式的维护方式,在一定程度上保证了智能变电站中变压器更加安全。使用变压器继电维护技术时,当智能变电站中变压器出现了安全隐患情况,非电量保护模块会快速发现智能变电站安全问题,并发布跳闸指令,减小变压器受到的损伤,提高智能变电站运行安全性。
2.2继电保护中的线路保护部分
线路系统是智能变电站中的一个基本系统,当前在智能变电站线路系统内,通常按照电网运行情况、变电站需求安装相应的测控装置,并使不同的测控装置之间保持一定的距离[3]。使用线路系统的继电维护技术时主要利用测控装置所收集的数据,将数据传输至goose网,在网络中完成数据分析工作,从而直接判断出智能变电站中线路系统是否属于正常工作状态,如果网络分析后发现线路系统出现了故障,就会直接发出跳闸的指令,实现保护智能变电站和智能变电站的智能终端的目的,减小故障带来的损失,使线路系统安全运行得到保障。
2.3继电保护中的母联保护部分
与线路继电维护技术类似,母联的继电维护工作也是智能变电站中的一个基本系统,但是由于母联本身具有分段保护功能,因此将母联继电维护与线路继电维护分成两部分。按照母联分段保护需求,在使用该项维护技术时,重点应该做好装置的接入工作,在接入装置后,结合智能变电站的实际工作情况,采取不同的跳闸技术,使智能变电站中母联能够得到良好的继电保护,有效避免出现母联失灵情况。
3智能变电站运行维护技术
3.1正常运行时
3.1.1继电保护装置的维护
(1)专业巡视目标及周期的调整。当前智能变电站已全面实现了对二次系统的监控,先进的设备自检系统能够实时监测设备的运行情况,及时发现设备存在的缺陷及运行过程中的故障。在日常巡视工作中则主要以变电设备运行维护为主,主要监测电子设备及信息通讯系统的运行情况。由于自检系统的应用,这使专业巡视的次数可以减少,巡视工作量得以降低,而智能变电站运行效率则会进一步提升,有利于运行成本的降低。
(2)重视运行参数和设备信息的备份工作。对于目前的智能变电站中,应用了大量的电子设备与信息通讯设备,并且因为存在自检系统,能充分保证运行变电站日常运行过程的安全稳定,在运行过程中能保存大量的运行数据与设备信息,将这部分数据备份工作落实到位。
(3)加强通讯光纤的检修与维护工作。为了保证智能变电站通讯的通畅性,当前大量的电子设备和网络通讯装置得以应用,二次电缆被光纤所取代,因此在当前智能变电站日常运行过程中需要做好通讯光纤的检修和维护工作。
3.1.2网络交换机和报文分析仪
(1)必须重视IEC61850的一致性测试,检查网络交换机以及相关通信设备是否符合IEC61850要求的一致性,是否符合相关技术标准及技术要求,网络交换机的型号、配置及参数也必须保证与要求相符。其次,定期检查网络交换机的以太网端口设置、速率、镜像功能是否正常,确保网络交换机内部的生成树协议,VLAN设置、网络流量与设计要求一致,实时监测网络交换机的冗余度、传输延时等运行性能,确保网络交换机的各方面性能能够满足设备运行要求。(2)必须重视报文分析仪的检修与维护工作。报文分析仪是对通信系统中传输的网络报文进行完全记录的重要设备,当智能变电站设备运行时出现网络故障,即可通过报文分析仪进行检测与查询,主要起到第三方保护记录、报文监视的作用。另外,还能够监视通信系统网络数据及运行状态。
3.1.3智能变电站监控系统
(1)智能变电站采用了全站统一的SCD配置文件,因此变电站监控系统维护人员应重点检查全站的SCD配置文件集成是否正确,各个设备的MMS数据集配置是否符合运行要求,以及站控层的GOOSE闭锁逻辑是否正确,在检查完毕后还应对相关数据一一验证,保证监控系统的正常、稳定运行。
(2)智能变电站监控系统在对程序化操作功能的检查中,必须要求变电站所有设备满足单间隔、多间隔等程序化操作的要求,以提高监控系统的稳定性。
3.2异常情况时
3.2.1间隔合并单元故障
合并单元故障是目前智能变电站内最高发的故障,应该重点关注并进行原因分析。对于双套配置的间隔,当合并单元故障时,应立即退出本间隔与故障合并单元对应的保护出口压板,并退出与故障合并单元相应的母线保护装置;如果是单套配置的间隔,应立即申请相应的间隔单元开关退出运行。
3.2.2智能终端故障
在智能变电站中,智能终端主要负责开关设备的跳合闸,如果智能终端有故障产生,则会极大影响运行设备的跳合闸。在智能终端产生故障时,可以及时退出智能终端的出口压板,防止出现故障时智能终端存在不跳闸的现象,接着要查清楚智能终端产生故障的原因,并及时排除故障。
3.2.3交换机故障
当交换机故障发生时,需要根据相关资料来对故障给网络造成的影响进行分析,然后再对故障交换机的类型进行判断,一旦过程层GOOSE网间隔交换机出现故障时,则会对本间隔交换机的GOOSE链路带来影响,从而导致故障交换机所连接的保护失去作用。
4结语
智能电网的发展推动我国继电保护技术发展进入了一个新的阶段,智能变电站是对电网发展理念的全面革新,给继电保护的原理、运行、维护等多个领域带来了新的思路。在智能变电站中,继电保护设备对安全性、可靠性、速动性的要求最高,因此,有必要深入研究智能变电站继电保护的运行和维护技术,推动我国电网建设深入发展。
参考文献
[1]戴盛盛,徐钟波.智能变电站继电保护的运行和维护技术研究[J].山东工业技术,2017.
[2]靳永东.关于智能变电站继电保护的运行和维护技术研究[J].魅力中国,2016.
[3]吕昂,王尊荣,辛向君,等.智能变电站继电保护的运行和维护技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2016.
[4]廖富泰,张媛.智能变电站继电保护的运行和维护技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2015.