对智能变电站继电保护系统的可靠性分析

学术论文 2017-11-13 11:36:46
    正是因为继电保护系统是确保整个智能变电站高效、稳定运行的关键所在,所以,强化对智能变电站继电保护系统的可靠性分析则直接关系到整个智能电网的建设工作。因此,以下笔者结合个人实践工作经验与相关参考文献,就提升智能变电站继电保护的可靠性提出几点个人建议,以供参考。
    1 智能变电站继电保护系统的基本组成
    第一,电子式互感器。电子式互感器作为智能变电站继电保护系统之中最为重要的组成部分,能够提供数字量的输出,以此实现对二次电力设备的系统集成,促进变电站的智能化发展。与传统的电磁式互感器相比,电子式互感器在故障检测上具有较高的准确性,能够提升继电保护装置的正确动作率,确保整个智能电网系统的安全稳定运行。同时,电子式互感器的绝缘结构更加简单,经济效益也更加明显。
    第二,合并单元。合并单元作为智能变电站继电保护系统之中不可或缺的重要环节所在,在整个继电保护系统之中具有着十分突出的作用。这是因为合并单元能够有效避免互感器与保护装置之间的接线过于复杂,同时也能够最大限度地降低人力、物力成本,确保智能变电网继电保护系统的二次设备能够进行有效的数据共享。
    第三,交换机。交换机作为智能变电站继电保护系统之中最为核心的部件之一,在整个智能变电站继电保护系统之中充当着中枢神经,在数据传输环节中被建立在通信通道之上,实现数据帧的交换。
    第四,智能终端。智能终端的出现实现了对智能变电站系统内各个电力设备运行状态的实时监测。这是因为智能终端能够及时接收到继电保护装置传递而来的跳合闸命令,并且能够将断路器的实时信息准确地传递到站控层。所以,对电力故障也能够起到良好的预防性作用,进一步促进智能变电站的智能化控制。
    2 智能变电站继电保护的主要内容
    在智能变电站的运行过程中,要想更好地应对所发生的电力系统故障问题,就必须要进一步强化对智能变电站继电保护的作用。通常情况下,当智能电网系统中的变压器设备安装完成以后,就要对该设备实施保护工作。在对变压器实施保护时,继电保护主要从以下两个方面入手:第一,对变压器瓦斯实施保护。在智能电网系统中绝缘材料与油箱之中的油发生相互作用时,会产生一定的有害气体,此时就需要对变压器实施瓦斯保护。也就是说,当变压器的油箱出现问题时,继电保护系统能够及时地做出准确反应,发出相应的警报;第二,对变压器实施短路保护。智能变电站继电保护系统主要是利用阻抗元件中的阻抗原理,对整个智能电网实施保护。这是因为当智能电网发生电力故障以后,电路之中的阻抗元件就会在一定的运行时间后跳闸,进而切实实现对变压器的短路保护工作。
    3 智能变电站继电保护系统的可靠性分析
    我们可以从可靠度与可用度两个角度入手对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析。所谓的可靠度主要是指在一定的环境与时间条件之下,智能变电站继电保护系统完成相关功能的实际概率。通常情况下,我们往往将智能变电站继电保护系统在正常稳定状态之下所表现出来的规律称之为可用度。所谓的可用度则是指当智能变电站继电保护系统发生故障时,相应的维护系统会对电力设备进行修复。
    在日常工作中,我们在分析智能变电站继电保护系统可靠性时,主要采用的是蒙特卡罗模拟法、可靠性框图法,并对智能变电站继电保护系统进行可靠性方面的计算。
    在智能变电站继电保护系统可靠性计算的过程之中,由于智能终端与合并单元二者采用的都是组网方式,通过GOOSE双网以跨接的方式对智能变电站的继电系统实施保护,以此实现对信息数据的收集,完成制定命令的传输,对于一些采样值的数据资料在系统运行中可以通过SV网实现对数据资料的有效传输,从而对整个智能变电站继电保护系统的可靠性进行有效提高。同时,采用保护CPU和控制CPU这两种方式相结合也能够进一步提升智能变电站的保护测控一体化。
    在分析与计算智能变电站继电保护系统相关数据的过程中我们可以采用数字化组网方式,可以充分利用太網对相关装置的模拟数据进行及时的传输、系统的收集,并且以GOOSE接口组合SV接口的方式,输入并输出相关的数据资料,进而为智能变电站继电保护系统的一体化、数字化打下坚实的基础,为更加准确地计算与分析智能变电站继电保护系统提供必要的技术支撑与数据支持。
    母线保护组网模式可以将采样所得的相关数据信息及时地发送到智能变电站继电保护系统之中的各个智能终端之上,再将信息传递到母差保护装置之上。这是因为在母线保护组网模式之中,各个间隔的智能终端能够为继电保护系统提供准确的刀闸位置,并充分利用GOOSE网络为母差保护装置提供所需信号。
    此外,为了进一步提高智能变电站继电保护系统的可靠性,还必须要进一步完善智能变电站的智能报警系统,可分为以下三个环节:第一,当智能变电站出现电力故障时,继电保护装置能够及时收集并总结站内实时数据信息、警告信息,以及电力设备发生故障时的相应数据信息,采取恰当的处理方式;第二,做好智能电网发生电力故障时的初步诊断工作。也就是说,当智能电网发生电力故障时,要做好电力故障的初步判断工作,以便在实际判断环节能够为智能变电站的相关数据进行合理的对比,为其提供最为详细的电力故障检验报告,从而根据电力工作人员在电力故障处理上的实践经验,对智能变电站中的报警信息进行逐一的分类,从而实现智能变电站的安全稳定运行;第三,对智能电网系统实施跳闸保护工作。也就是说,当智能电网系统开关处于打开状态之下时,保护装置跳闸,信息能够对智能电网继电保护装置的相关问题进行及时的反馈。这里所指的系统异常信息主要是指智能电网系统不运行时所进行的报警;变位信息则是指在智能电网系统中开关变换的情况之下对电网实际工作状态所进行的反映。
    4 结语
    综上所述,本文笔者就智能变电站继电保护系统的可靠性展开粗浅的分析,也是希望通过本文笔者的粗浅阐述,让广大同行能够对智能变电站继电保护系统进行准确的可靠性评估,在发生故障时能够实现可靠的动作,而在非故障时则可以可靠不动作,进一步保障变电站电力系统的安全生产,电力工作人员的人身安全,在促进智能电网安全稳定运行的同时,也最大限度地满足社会对智能电站的可靠性需求。
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