現(xiàn)代數(shù)字化變電站對(duì)繼電保護(hù)的影響

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)現(xiàn)代數(shù)字化變電站對(duì)繼電保護(hù)的影響摘要:現(xiàn)代數(shù)字化變電站是未來配電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。隨著全國電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,對(duì)當(dāng)前繼電保護(hù)及繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行提出了更高的要求。然而,數(shù)字化變電站在繼電保護(hù)運(yùn)行中還存在一些問題。同時(shí),數(shù)字化變電站的結(jié)構(gòu)體系與傳統(tǒng)變電有很大的差別,在繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收和運(yùn)行帶來新的挑戰(zhàn)。關(guān)鍵詞:數(shù)字化變電站;繼電保護(hù);IEC61850隨著現(xiàn)代科技技術(shù),尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,變電站自動(dòng)化技術(shù)不

2、斷進(jìn)步,研究和建設(shè)數(shù)字化變電站已經(jīng)成為目前電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的推廣是以智能化開關(guān),光電式電流電壓互感器,一次運(yùn)行設(shè)備在線狀態(tài)檢測(cè),變電站運(yùn)行操作培訓(xùn)仿真等技術(shù)的日趨成熟以及計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的開發(fā)為基礎(chǔ)的。具體來說,數(shù)字化變電站內(nèi)所有智能電子設(shè)備(IED:Intelligent Electronic Device)、通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)均應(yīng)遵循IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系。本文著重探討了現(xiàn)代數(shù)字化變電站對(duì)繼電保護(hù)的影響問題。1.復(fù)雜的配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)提出了更高的要求隨著全國電力互聯(lián)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和容量的增大,以及大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸電電壓等級(jí)的提高,電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)處

3、于頻繁的變化中,且可能發(fā)生各種類型的短路故障,如瞬時(shí)的、永久的、金屬性的、非金屬性的故障,以及可能出現(xiàn)的各種極端運(yùn)行方式等,從而,就不可避免地會(huì)遭受各種類型的故障,與此同時(shí),在切除這些故障時(shí),還可能會(huì)引起各種在原計(jì)劃中沒有考慮到的情況,因此,日趨復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),對(duì)目前的繼電保護(hù)及繼電保護(hù)系統(tǒng),提出了更高的要求。(1)繼電保護(hù)是一種能根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的變化而實(shí)時(shí)改變保護(hù)性能、特性或定值,更快、更準(zhǔn)確地動(dòng)作的保護(hù)裝置。(2)繼電保護(hù)系統(tǒng)是一種能自適應(yīng)各種運(yùn)行方式,對(duì)整個(gè)電網(wǎng)協(xié)調(diào)各種后備保護(hù)、自動(dòng)裝置穩(wěn)步可靠動(dòng)作的網(wǎng)絡(luò)型保護(hù)系統(tǒng)。從而,繼電保護(hù)的作用已不只限于切除故障元件和限制事故影響

4、范圍,還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。2.數(shù)字化變電站在繼電保護(hù)運(yùn)行中的問題數(shù)字化變電站提高了繼電保護(hù)的運(yùn)行水平經(jīng)過多年的發(fā)展,國內(nèi)微機(jī)保護(hù)在原理和技術(shù)上已相當(dāng)成熟,處于國際領(lǐng)先水平。但是,仍然存在著一些問題:(1) 二次回路設(shè)計(jì)接線錯(cuò)誤,電纜長,執(zhí)行反事故措施不到位,電纜老化后接地,造成保護(hù)誤動(dòng);(2) 定值項(xiàng)多,控制字和跳閘矩陣設(shè)置錯(cuò)誤;(3) 變電站直流電源回路故障接地引發(fā)繼電保護(hù)誤跳閘;(4) 由于有許多季節(jié)性負(fù)荷,備自投( 備用電源自動(dòng)投入)、低頻低壓減載壓板等核查、切換工作量大,易出錯(cuò);(5) C T 特性惡化和特性不一致引起故障延遲切除和區(qū)外故障誤動(dòng);(6) 保護(hù)通道問題;(7)

5、下雨引起瓦斯繼電器接線盒進(jìn)水,觸點(diǎn)接通;(8) 一些配電系統(tǒng)無母線差動(dòng)保護(hù)、備自投等,上一級(jí)保護(hù)難起后備作用,造成事故擴(kuò)大,供電中斷等。如果采用基于I E C 61850 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站技術(shù),由于二次電纜少,在不增加硬件設(shè)備、不重復(fù)采集交流信息的前提下,將相應(yīng)功能分散到各間隔保護(hù)單元中,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化母線保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)化備自投和網(wǎng)絡(luò)化低頻低壓減載功能,可以基本消除以上限制繼電保護(hù)運(yùn)行水平繼續(xù)提高的瓶頸。同時(shí),保護(hù)定值、控制字簡化,保護(hù)壓板、按鈕和把手大大減少,也可以顯著減少運(yùn)行維護(hù)人員的“三誤”事故(誤碰、誤接線、誤整定引起的事故)。而對(duì)于裝置缺陷,由于直接采用數(shù)字量,能真實(shí)反映系統(tǒng)一次電氣量信

6、息,裝置可采用更先進(jìn)的原理算法,其集成度可以更高,抗干擾能力大大增強(qiáng),再加上在線監(jiān)測(cè)、在線檢修自動(dòng)化,裝置運(yùn)行也將更加穩(wěn)定。3.數(shù)字化變電站給繼電保護(hù)帶來的挑戰(zhàn)基于IEC61850通信協(xié)議的數(shù)字化變電站將變革傳統(tǒng)的變電站一、二次設(shè)備,它的特點(diǎn)是采用分布分層的結(jié)構(gòu)體系,面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)統(tǒng)一建模,數(shù)據(jù)自描述,采用抽象通信服務(wù)接口和特殊通信服務(wù)映射技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備間的互操作能力,面向未來的開放體系結(jié)構(gòu)。數(shù)字化變電站將會(huì)給變電站的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收和運(yùn)行帶來新的挑戰(zhàn)。(1)基于I E C 61850的數(shù)字化變電站的二次系統(tǒng)設(shè)計(jì),需要打破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。要設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、滿足實(shí)際需要的可靠系統(tǒng),就需

7、熟悉各種I E C61850設(shè)備的功能邏輯節(jié)點(diǎn),以便能夠?qū)⑽锢碓O(shè)備通過邏輯節(jié)點(diǎn)連接去實(shí)現(xiàn)所需功能。(2)數(shù)字化變電站信號(hào)回路和操作控制驅(qū)動(dòng)回路采用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計(jì),數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號(hào)網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接;繼電保護(hù)測(cè)試是一種全網(wǎng)絡(luò)化的測(cè)試,需要充分理解保護(hù)的配置,利用I E C 61850 規(guī)約的特點(diǎn),創(chuàng)新測(cè)試方法,設(shè)計(jì)出完善的測(cè)試方案,同時(shí)測(cè)試通信、同步功能、檢查上傳信息等多項(xiàng)功能,測(cè)試才能完善、全面,才能事半功倍。(3)數(shù)字化變電站的安裝、調(diào)試過程是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的過程,I E C 61850標(biāo)準(zhǔn)的使用為這些過程賦予了新的工作內(nèi)涵,需要針對(duì)I E C 61850的特點(diǎn)和需要

8、及時(shí)地修改、補(bǔ)充和完善現(xiàn)有的工作方式,以適應(yīng)新系統(tǒng)的要求。在此期間需特別強(qiáng)調(diào)的是交接性試驗(yàn)的重要性,它既是數(shù)字化變電站的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ),也是保障以后變電站安全、可靠運(yùn)行的重要前提。(4)數(shù)字化變電站的建設(shè)給現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收工作帶來了新的形式要求,需要根據(jù)I E C 61850標(biāo)準(zhǔn),不僅要驗(yàn)收系統(tǒng)中的硬件、軟件,還包括系統(tǒng)中使用的說明文檔、設(shè)備的配置參數(shù)文檔、系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息模型文檔及系統(tǒng)和設(shè)備的配置文件等項(xiàng)目。(5)以I E C 61850 為核心的新設(shè)備功能更強(qiáng)大,設(shè)備通過靈活的配置完成各種組合的功能,這就要求配置信息得到可靠的管理。如果管理不完善,就會(huì)對(duì)日后的維護(hù)工作帶來不可避免的難題。(6)由于原來的S

9、CADA系統(tǒng)(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))和其它的控制系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng),是廠家的專有產(chǎn)品,它們的安全性來自其硬件平臺(tái)和邏輯結(jié)構(gòu)與外界不同。數(shù)字化變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)基于開放的、標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),所有的供應(yīng)商均可開發(fā)基于因特網(wǎng)的應(yīng)用程序來監(jiān)測(cè)、控制或遠(yuǎn)方診斷,但可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的安全性降低。對(duì)于電力系統(tǒng)這樣一個(gè)要求高可靠性和安全穩(wěn)定性的系統(tǒng)而言,安全問題尤其突出。(7)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、程序化的操作流程是數(shù)字化變電站必需的,變電站間隔層程序化控制模式可以提高響應(yīng)速度和可靠性,使操作更快捷,但必須要保證程序化控制的可靠執(zhí)行,要求保證系統(tǒng)程序的穩(wěn)定性和可靠性。(8)變電站的運(yùn)行管理系統(tǒng)包含的內(nèi)容更豐富,如:電力生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)信息分層、分流交換的自動(dòng)化等內(nèi)容,變電站運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)分析、處理,將常規(guī)的設(shè)備“定期檢修”改為“狀態(tài)檢修”。3.結(jié)束語隨著全國電力互聯(lián)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和容量的增大,以及大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸電電壓等級(jí)的提高,傳統(tǒng)的繼電保護(hù)以及傳統(tǒng)的對(duì)電力系統(tǒng)的研究方法已經(jīng)難以處理這樣的復(fù)雜系統(tǒng),繼電保護(hù)的概念和技術(shù)必須發(fā)展,為互聯(lián)電力大系統(tǒng)的安全運(yùn)行承擔(dān)更多的責(zé)任。而且,繼電保護(hù)的任務(wù)是隨電網(wǎng)發(fā)展的要求而發(fā)展的,已由最初的切除故障元件免遭損壞發(fā)展到快速切除故障,提高并列運(yùn)行的穩(wěn)定性和電力元件