智能变电站继电保护设备的运行和维护管理研究
王正琪
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王正琪,. 智能变电站继电保护设备的运行和维护管理研究[J]. 电气学报,202110. DOI:10.12721/ccn.2021.157092.
摘要: 智能电网的发展推动了我国继电保护技术进入了一个全新的阶段,电网进步理念的全面变革,给智能变电站继电保护原理、操作、维护等诸多方面带来了新的思考,对继电维护设备的速动性、可靠性、安全性等方面提出了更高的要求。因此,对智能化变电站继电保护的运行和维护管理进行深入探讨,对推动我国电网建设向更深层次发展是非常必要的。
关键词: 智能变电站;继电保护设备;运行;维护
DOI:10.12721/ccn.2021.157092
基金资助:

现阶段,电力系统安全运行是保障社会平稳发展和经济价值持续增长的重要基础,对人们的生产生活具有巨大的影响。而在先进科学技术的支持下,电网建设逐渐实现智能化,利用计算机技术和数字化技术等,实现对电力一次设备和二次设备的信息化管理,通过构建智能化平台,来提高变电站系统运行的稳定性和安全性。但在其运行和管理中仍存在一定的问题,需要相关运维和管理人员加强运维技术和管理方法的运用,提高智能变电站整体的运行质量和效率。
1智能变电站继电保护机制概述

现阶段在智能变电站划分中,主要能划分为三层两网,主要是过程层、间隔层、站控层。两网主要是站控层网络与过程层网络。其中站控层主要是实现多项信息有效收集、分析以及传递,是电站重要的控制中心;过程层主要是实现多项信息收集与执行,能对各类设备集中保护;间隔层应用主要是站控层与过程层的过渡层,是基于二次设备应用为主,基于此层应用对一次设备实施有效保护。在智能变电站继电保护运行中,最重要的是过程层,对其运行机制拟定要注重基于智能变电站实际运行发展现状以及多项要求,要注重对应用环境集中分析。
2智能变电站继电保护设备存在的运行问题
2.1继电保护装置老化严重且更新复杂

当前在很多智能变电站中,受到空间和环境因素的影响,其继电保护装置长时间运行会出现老化和破损等问题。比较常见的现象是继电保护装置的智能终端、合并单元和一次设备长期在室外运行,会出现比较严重的锈蚀和积尘问题,加以极端高温和低温天气的影响,在很大程度上加速了设备老化,影响其功能的发挥。另外一方面,更换GOOSE插件、CPU设备和SV设备,往往需要工作人员有丰富的操作经验,还需要设备厂商的技术指导,其更新过程是要重新下载CID配置,需要根据研发插件厂商的指导和要求利用不同工具和不同下载方式,极大地增加了运行维护难度,不利于二次安全防护管理。

2.2光纤联系不稳定

在智能变电站的运行维护中,比较显著的问题是光纤联系不够稳定,一旦继电保护装置中的光纤联系出现中断,其装置就会失去保护作用。而引发光纤联系不稳定的原因包括继电保护装置及光纤设备受到挤压、震动、风沙等因素影响,破坏了与智能终端之间的联系,或者是GOOSE插件、SV插件出现故障等。这些部件在继电保护装置中需要维系性的工作状态,一旦发生故障问题,就会对发送插件造成不利影响,致使系统无法发挥智能化和自动化的保护功能。
2.3智能终端存在技术缺陷

虽然智能变电站存在较多的优势和功能,但在实际运行过程中,其智能终端存在一定的技术缺陷。比如智能终端出现故障或者是合并单元发生故障问题,会导致整体系统中的多个继电保护装置受到严重影响。这是由于智能终端没有完全的发挥故障处理的功能和作用,致使线路合并单元发生异常,迫使继电保护装置从系统运行体系中退出,不利于保护智能变电站的设备安全性。
3智能变电站继电保护设备的运行和管理策略
3.1制定管理制度

继电器保护系统的正常工作,对智能变电站的正常运行和保证系统的安全起着重要作用,制定相应的运行维护制度显得十分重要。电力企业在制定相关制度的过程中,需要将变电站智能化系统中继电保护装置中安全保护装置、防雷装置、接地装置等构成的设计和系统维护操作的详细内容制度化,这样可以保证智能变电站系统中继电保护装置在运行和维修过程中有一个可靠的依据,避免由于人工作业的判断失误或某些方面的疏忽而导致维修过程中缺少程序导致系统发生故障。此外,在实际工作中根据发现的实际问题和新情况不断完善制度,使智能变电站继电保护装置更好地为供电设备的平稳、安全运行提供保障。
3.2强化线路保护配置

在智能变电站的运行过程中,线路保护装置发挥着巨大的作用,其既能合理地控制和保护供电系统中的各种电压系统,又能在装置的运行中发挥监控、测量、保护和调节的作用。智能化变电系统主要采用纵联差动方式对线路保护装置进行保护,其保护方式主要有后备式和集中式两种。智能变电站设备在实际使用过程中,要根据实际情况选择合适的方式对变电站供电系统线路保护配置异常进行处理,以保证相关设备能够正常工作,从而有效地提高智能变电站运行的可靠性和安全性能。
3.3异常运行状态下的维修处理

针对信号转发网络设备故障维修,对于此类故障问题,主要是基于网络图数据资料进行资料分析,从相关数据资料中能有效获取多项信息内容,判定故障具体发生位置,整合故障产生主要原因,之后选取针对性处理措施。在此类故障问题有效排除中,要对故障影响覆盖范围进行控制,做好网络运行结构分析,拟定针对性故障控制措施。对于智能终端故障维修,其中各类智能终端设备应用主要是用于变电站设备跳合闸控制中。其在运行中产生故障问题,将会导致变电站设备跳合闸处于失控运行状态,难以对变电站系统提供针对性保护。当发现智能变电站各类设备跳合闸状态处于无法判断情况,则能有效判定故障发生位置在智能终端。为了能对系统运行安全性集中控制,要注意退出智能终端出口板,保障设备跳合闸功能正常。之后查找智能终端问题产生原因,促使系统尽快恢复稳定运行状态。在现阶段智能变电站运行中,间隔合并单元故障也是常见故障问题,是继电保护中相对薄弱的环节。在智能变电站维护中,要注重对此部分提高重视度,积极应用维护处理经验进行预防控制。对日常工作中多类常见故障集中总结,便于在后续维护操作中掌握故障产生原因,能在较短时间内对各项故障问题集中排除。
3.4对继电保护设备智能终端和间隔合并单元故障的运维管理

智能终端在系统中的作用是控制跳合闸的状态,如果其发生故障,则会导致所有设备的跳合闸失控,不利于变电站的稳定运行。因此解决智能变电站继电保护设备的智能终端故障,应当及时退出终端的出口板,并对造成故障的原因进行分析,找准故障位置,消除安全隐患。对智能终端采用的运行维护和管理措施即是通过引起出口板退出,实现继电保护的作用。而对于间隔合并单元故障来说,运维管理人员需提高重视程度,采用先进技术手段降低故障发生率。比如,在智能变电站中比较常见的故障是单套配置间隔可能会发生故障,运维管理人员首先应当立即通过智能化管理平台断开故障间隔单元的开关,然后再退出运行。如果故障发生在双套配置中,则要促使单线间隔和故障位置所对应的保护出口板退出运行,并将相对应的母线保护装置退出运行,以此确保继电保护作用的有效发挥。
结束语

继电保护设备运行安全性与稳定性对系统整体运行安全具有较大影响。目前在智能变电站维护操作中,要注重对智能变电站机电保护设备集中维护,促使继电保护设备能稳定运行。尤其要集中做好继电保护运行故障产生原因分析,整合各类故障原因,再拟定针对性维护操作。
参考文献
[1]刘晓宇.智能变电站继电保护设备的运行和维护[J].科技与创新,2018(8):90-91.

[2]夏妍.智能变电站继电保护设备的运行和维护研究[J].电子测试,2018(6):116+115.