智能变电站继电保护的运行和维护技术研究

来源:用户上传      作者:

　　摘要：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。但智能电网同时也存在弊端和不足，尤其在变电站的维护环节以及正常运行时尚缺乏成熟的技术保障。因此，应该着重于维护环节从而真正提高智能变电站的质量。
　　关键词：智能变电站;继电保护;运行;维护技术
　　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，其有效的将过程层和站控层有效的联系起来，而且一个间隔数据能够作用于该间隔一次设备。
　　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
　　在智能变电站中，过程层中包含了变压器保护。继电保护在智能变电站变压器中的配置是以分布式的形式，能达到差动保护的目的。而针对变压器继电保护后备设备可选择集中式进行安装，后备设备的作用即为提升变压器的安全性能。在继电保护中，变压器工作与非电量保护模块具有很大关联，该模块的安装形式为独立安装，设备连接方式为电缆形式，通过电缆，能够将断路器连接到变压器，如果变压器安全性较低，则非电量保护模块就能够立即发出跳闸指令，对变压器起到保护作用。
　　2.2继电保护中的线路保护部分
　　线路继电保护已经不需要连接至GOOSE网上，而是直接接入智能变电站中，直接监督智能变电站运行，这样不仅能够有效缩短继电保护所需时间，而且还能提高继电保护设备应用效率。测控装置在智能变电站中主要是为了检测智能变电站的运行状态，在安装测控设备时必须设置一定的间隔，其检测原理即为把检测信息传递到GOOSE网络上，接着利用GOOSE网连接继电保护设备，利用模块单元感应数据信息，接着再提供保护性指令。在进行检测时，若智能变电站终端存在一定的风险，继电保护设备将会产生跳闸信号保护终端。
　　2.3继电保护中的母联保护部分
　　在智能变电站中，母联具有分段保护特性，其继电保护的结构形式比较简单，根据母联分段要求，可以将保护连入智能变电站中。对于不同的母联系统，可以采用不同的采样和跳闸工作，这样有利于继电保护设备更好的发挥保护作用。在母联继电保护中，GOOSE网处于独立运行状态，通过跨间传输，可以对母联系统起到很好的保护作用。继电保护设备的配置可以达到很好的测控和保护作用，能够有效避免母联保护失效。
　　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腈况，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，将这部分数据与信息的备份工作落实到位。
　　（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，要及时退出智能终端的出口压板，防止在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
　　智能变电站异常情况下的系统维护除了注意异常设备故障及设备运行处理措施外.还应针对实际的设备故障情况.结合监控资料全面分析异常信号及正常信息.然后根据设备的实际情况进行故障诊断，从而迅速恢复故障设备，保证智能变电站的安全、稳定运行。
　　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.
　　作者简介：
　　侯明哲（1989.03.29）性别：男;籍贯：黑龙江;民族：汉;学历：本科、学士;职称：工程师;职务：专责;研究方向：继电保护。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14975030.htm