智能變電站繼電保護(hù)配置分析

1、    智能變電站繼電保護(hù)配置分析    王要中國能源建設(shè)集團(tuán)安徽電力建設(shè)第二工程公司 安徽省 230088摘要：近年來，我國智能電網(wǎng)建設(shè)的速度不斷加快，智能變電站繼電保護(hù)配置作為智能電網(wǎng)的重要防線，是智能電網(wǎng)得以安全運(yùn)行的重要保障。在當(dāng)前智能變電站建設(shè)過程中，繼電保護(hù)作用不容忽視，需要加快升級變電站繼電保護(hù)配置，加快其智能化的發(fā)展，從而實現(xiàn)智能電網(wǎng)的全面保護(hù)。文中從智能變電站的繼電保護(hù)配置入手，結(jié)合智能變電站的特點，對智能變電站繼電保護(hù)配置的內(nèi)容及方案進(jìn)行了分析與探討。關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)；配置；分析引言：智能變電站作為電力事業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，

2、其將我國電力事業(yè)帶入了一個新的時代。智能變電站的繼電保護(hù)是對其自主識別故障并及時做出正確處理的自動化過程，是保障電網(wǎng)正常運(yùn)行的重要方式。近年來，社會對智能變電站繼電保護(hù)配置的關(guān)注度逐漸增高，這為智能變電站綜合實力提出了更高的要求，提升智能變電站的繼電保護(hù)配置水平刻不容緩。1智能變電站的繼電保護(hù)配置的內(nèi)容智能變電站有效的將一次自動設(shè)備和二次網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備結(jié)合在一起，在相關(guān)通信規(guī)范要求下，實現(xiàn)了信息的共享性和交互性。在智能變電站中繼電保護(hù)和數(shù)據(jù)庫管理功能發(fā)揮著越來越重要的作用，當(dāng)前智能變電站繼電保護(hù)機(jī)構(gòu)通常會分為三個層次，即過程層、間隔層和站控層。1.1過程層在過程層中以交換機(jī)作為核心的設(shè)備，通過快速

3、跳閘裝置來對繼電進(jìn)行保護(hù)。過程層中還包括合并單元、接口設(shè)備和智能終端。在具體運(yùn)行過程中，過程層會對電氣量進(jìn)行監(jiān)控，利用網(wǎng)絡(luò)方式來實現(xiàn)信息的傳遞，而且還能夠檢測運(yùn)行狀態(tài)下的隔離開關(guān)、斷路器和變壓器等設(shè)備的參數(shù)，對執(zhí)行和驅(qū)動進(jìn)行有效的損傷控制。1.2間隔層間隔層作為過程層和站控層的過渡層，其有著承上啟下的作用，具有對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)和控制的重要作用，能夠控制間隔層數(shù)據(jù)的采集及命令發(fā)生的優(yōu)先級別，能夠?qū)ν黄诨蚴瞧渌目刂七M(jìn)行有效的保護(hù)，實現(xiàn)了通信功能的承上啟下。1.3站控層站控層主要以主機(jī)、運(yùn)動裝置及規(guī)約轉(zhuǎn)換器等幾部分構(gòu)成，具有非常重要的作用。站控層能夠匯總?cè)镜臄?shù)據(jù)信息，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)庫的實時更

4、新，將所收集到的信息向監(jiān)控中心進(jìn)行傳遞，可以將信息向間隔層和過程層進(jìn)行傳遞。而且站控層由于運(yùn)行方式具有多樣性，這就需要提前制定好方案，這樣一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，則能夠及時對其進(jìn)行切換，確保其處于整定的方案定值區(qū)中。2智能變電站的特點智能變電站是由站控層、間隔層和過程層組成的。它是開放式分層分布式系統(tǒng)，運(yùn)用iec61850通信標(biāo)準(zhǔn)。其站內(nèi)信息具有唯一和共享的特點，可以保證故障信息、遠(yuǎn)動信息不重復(fù)采集。站控層是由主機(jī)、遠(yuǎn)動通信裝置和各種二次功能站構(gòu)成的。它提供站內(nèi)運(yùn)行的人機(jī)聯(lián)系界面，實現(xiàn)管理控制間隔層、過程層設(shè)備等功能，形成全所監(jiān)控、管理中心，并與遠(yuǎn)方監(jiān)控調(diào)度中心通信。間隔層是由若干二次子系統(tǒng)組成的。

5、在站控層和站控層網(wǎng)絡(luò)失效的情況下，它仍能獨立完成間隔層設(shè)備的監(jiān)控和保護(hù)功能。過程層是由電子式互感器、合并單元、智能單元等構(gòu)成的。它能完成二次系統(tǒng)與一次設(shè)備相關(guān)的功能，包括實時運(yùn)行電氣量的采集、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測、控制命令的執(zhí)行等。智能變電站與常規(guī)變電站的區(qū)別主要有以下三點：出現(xiàn)了一些新設(shè)備，比如電子式互感器、合并單元、智能終端等；應(yīng)用了大量的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；二次接線設(shè)計采用了大量的光纜。3智能變電站繼電保護(hù)配置方案分析3.1主變壓器保護(hù)配置對于智能變電站主變壓器繼電的保護(hù)配置，可以根據(jù)實際電壓來對保護(hù)配置方案進(jìn)行配置，做到不同電壓不同保護(hù)配置方案。110kv及以下電壓變電站的主變壓器可以采取直接跳

6、閘的組網(wǎng)方式，通過將二次硬接線與開關(guān)之間的有效連接，合并單元就可以進(jìn)行一次配置接入。220kv及以上的變電站變壓器保護(hù)則需要選擇雙重化配置方案，通過對變壓器每側(cè)合并單元mu的雙重化配置連接，來實現(xiàn)對變壓器的主后備保護(hù)和后后備保護(hù)功能。3.2線路保護(hù)配置對于智能變電站線路的繼電保護(hù)配置，也可以根據(jù)實際電壓來對保護(hù)配置方案進(jìn)行配置，做到不同電壓不同保護(hù)配置方案。110kv及以下的電壓級別線路保護(hù)配置，可以采用保護(hù)和測控一體化的單套配置方案，要保證主后備保護(hù)和后后備保護(hù)功能的線路保護(hù)裝置的配置完整性。220kv及以上的縱聯(lián)線路保護(hù)配置不可使用傳統(tǒng)兩套重合閘相互啟動的方案，而是采取“一對一”氣筒或者斷

7、路控制器不對應(yīng)位置啟動的方式。以保證能夠通過電壓保護(hù)來實現(xiàn)對遠(yuǎn)眺保護(hù)裝置中的過電壓功能，過電壓保護(hù)啟動的遠(yuǎn)跳動作，能夠被斷路器的開閉狀態(tài)進(jìn)行控制。3.3母線保護(hù)配置對于智能變電站的母線繼電保護(hù)可以采取直接跳閘方式進(jìn)行配置。智能單元通過自身的采樣工作，通過母線保護(hù)設(shè)備發(fā)送采樣信息，從而將智能開關(guān)的使用狀態(tài)傳遞給智能控制系統(tǒng)。當(dāng)母線發(fā)生故障時，母線保護(hù)配置能夠?qū)⑻l質(zhì)量第一時間傳遞給故障間隔開關(guān)，實現(xiàn)對線路的切斷以達(dá)到保護(hù)母線的目的。智能單元接到信號后，對將狀態(tài)信息報送母線保護(hù)，并對開關(guān)的目前狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，母線保護(hù)在接收到智能開關(guān)發(fā)出的狀態(tài)信息后，確認(rèn)跳閘指令是否成功。3.4低頻低壓減載保護(hù)配置在

8、智能變電站當(dāng)中，為了保證變電設(shè)備的安全和平穩(wěn)運(yùn)行，變電站通常以配置低頻低壓減載的保護(hù)裝置來實現(xiàn)繼電保護(hù)工作任務(wù)。在實際工作中，智能變電站低頻低壓減載裝置可以按照網(wǎng)絡(luò)采樣和網(wǎng)絡(luò)跳閘方式的有效結(jié)合來進(jìn)行配置，這樣的配置方式不僅更有效，而且還更符合智能變電站綠色、環(huán)保的理念。3.5備用電源自投裝置配置備用電源進(jìn)線自投裝置的配置方案可以采用網(wǎng)采網(wǎng)跳的配置方式，通過對智能變電站信息智能采集與共享技術(shù)的有效利用，實現(xiàn)對備用電源的有效保護(hù)，并讓其能夠在穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境中自主的投入工作，實現(xiàn)智能化。4繼電保護(hù)配置發(fā)展趨勢4.1以廣域信息為基礎(chǔ)的電網(wǎng)保護(hù)當(dāng)前我國在電網(wǎng)繼電保護(hù)的研究上還處于較低的水平。近年來，以廣

9、域電網(wǎng)信息為基礎(chǔ)的電網(wǎng)保護(hù)成為繼電保護(hù)配置研究的熱點問題。廣域保護(hù)系統(tǒng)主要由實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、電力系統(tǒng)調(diào)度中心及實時控制系統(tǒng)等內(nèi)容。不僅可以有效的監(jiān)測和分析廣大地區(qū)的電力運(yùn)行情況，而且能夠自動實現(xiàn)廣域控制，在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，廣域保護(hù)能夠及時進(jìn)行反應(yīng)。廣域保護(hù)系統(tǒng)具有廣域安全自動控制功能，能夠進(jìn)行緊急安全控制，確保了各項參數(shù)的穩(wěn)定性，特別是在當(dāng)系統(tǒng)處于異步振蕩狀態(tài)下時，廣域安全自動控制功能能夠有效的對系統(tǒng)崩潰起到防范作用。4.2主動化瞬態(tài)保護(hù)瞬態(tài)保護(hù)主要是利用瞬時頻率特征和暫態(tài)行波來對傳輸線路進(jìn)行保護(hù)，而且在瞬態(tài)保護(hù)下，不會受到來自于電源頻率的影響，具有較高的反應(yīng)速度、較高的精度、系統(tǒng)搖擺及過度電阻等特點，而且數(shù)量瞬態(tài)保護(hù)還兼具了濾波器的優(yōu)點，可以說主動化瞬態(tài)保護(hù)已成為未來繼電器發(fā)展的主要趨勢。結(jié)語：綜上所述，智能變電站已經(jīng)逐漸成為了未來變電站發(fā)展的趨勢。繼電保護(hù)設(shè)備對研究智能變電站的繼電保護(hù)配置有非常重要的意義。因此，為了進(jìn)一步發(fā)展智能變電站，不僅要探討變電站的網(wǎng)絡(luò)配置問題，還要探討各設(shè)備的配置方案，并且考慮各設(shè)備之間的聯(lián)系，進(jìn)而保證設(shè)備的高質(zhì)量運(yùn)行。參考文獻(xiàn)：1李鋒，