智能变电站技术对继电保护的影响探析

苏东波

国网北京市电力公司怀柔供电公司 北京 101400

智能变电站是一种新型的低碳环保可靠的智能设备,主要特点是形成了全站信息的数字化传输和通信的网络化以及达到了信息的共享,采集,测量,控制和保护等功能都能够自动完成,并能够全天候的自动控制变电站运行状态,自动分析并调节的变电站。在科技不断进步的基础上,智能变电站技术也在不断的完善,能显出良好的发展态势,而智能变电站技术也会对继电保护产生影响,使得继电保护的装置发生全面革新,数据处理也有了很大的提升。

一、传统变电站与智能变电站工作方式的不同

1.传统变电站的工作方式

(1)对于新建的变电站或者新的电网线路来说,必须要进行继电保护相关设备的调试和验收。在这个过程中,继电保护班的工作人员、相关班组人员以及送变电工作人员,他们都会参与对继电保护相关系统的检验和测试的过程中去,这样做保证了继电保护装置能够正确的进行继电保护反应,而设备动作与采集的信息能够相互对应。继电保护的工作人员对设备进行整定的基本依据——整定值,它的确定也很重要。

(2)在变电站的日常运行中,也要时常关注对继电保护设备的维护,继电保护人员需要定期对设备进行检验和测试,发现问题就要立即停止使用有故障的继电保护装置,在测试完之后才能继续使用,而且还要将故障原因记录下来,以便日后的检验与测试。

(3)如果发现电网中有变电站或者线路运行方式发生了改变,就必须根据工作条例对相关的继电保护设备进行调节。例如,在有些时候,保护整定值会发生改变,这就需要继电保护的工作人员对继电保护设备进行重新的定值,在完成定值后,还要进行一系列的测试,在保证合格之后,才能重新运用到电网中去。

(4)对于继电保护设备来说,最大的故障便是系统故障,一旦发生系统故障,那么他必然会导致继电保护装置的动作与采集信息不对应。如果发生这种情况,就要立即采取行动,对继电保护装置进行抢修,让它在最短的时间内恢复正常的工作。

2.智能变电站技术及其特点

(1)智能变电站的体系结构

智能变电站系统主要由站控层、间隔层、过程层组成的三层和由站控层网络和过程层网络组成的两网所构成。对于继电保护来说,过程层网络的作用是对采样值、开关状态和跳闸等信号的传输,对于过程层而言,时效性和可靠性是考验过程层网络的重点内容,而站控层的作用是传输、修改和录播文件等。

(2)智能一次设备

电压设备在电网中是最基本的组成部分。智能电网采用的是高压设备,它是通过传感器来监控设备的运行状态,以此来实现智能电网的可控制性和自动化。这便是传统电网与智能电网的最大区别。

(3)智能设备与顺序控制

实行智能变电站的目的是为了减少人员,增加更大的效益,智能变电可以通过智能化的高压设备实行顺序控制,从而实现无人值班的目标。但是,在调度中心和后台发出校对正确的指令之后,设备才能执行自动控制的动作指令。当设备发生故障时,也可以通过远程界面遥控,来控制发生故障的地方,从而达到智能变电站继电保护的自动化。

二、智能变电站技术对继电保护的影响

1.对继电保护数据信息与保护原理的影响。智能变电站技术与以往的变电站自动化技术相比,智能变电站技术对继电保护的数据信息处理方面的影响很大。

(1)电子互感器替代电磁互感器。在智能变电站技术中,电子互感器代替了电磁互感器,因此,也对继电保护的数据源产生了一部分的变化。在以往的继电保护中,针对电磁互感器所设置的算法和原理,都会因为在使用电子互感器后,进行重新的规划,以此保证智能变电站的正常运作。另外,电子互感器在完成采样之后,会进行数字转换,那么,这样就可能造成数据同步延迟的问题,因此,会给继电保护的运行效果带来很大的影响。

(2)数据传输方法发生改变。在传统的继电保护中,所使用的数据传输方式是,在设备之间连接电缆,把电缆作为数据传输的媒介。智能变电站将有线传输转变成无线传输,充分利用网络通信来达到数据传输的目的。而且,在通过网络进行传输之后,会使继电保护更具有灵活性,同时还可以容纳大量的数据信息传输。

2.对继电保护实现机制与体系的影响。(1)改变继电保护自动化的不可控问题。依据ICE61850标准所建设的过程层网络要想解决以往继电保护中存在的不可控的问题,可以通过采用网络交换和交换机智能化进行有效杜绝。过程层网络是智能化变电站的重要体现,可以通过交换机智能电子设备对网络数据信息的交换情况进行监控和预警,因此,继电保护可以实时了解数据交换的实际情况。当发生突发问题时,智能化设备可以及时发现并解决,从而,极大地提高了数据交换的可靠性。

(2)将以继电保护装置为中心的运行模式转变成对等信息的交换模式。智能变电站技术是通过采用对等信息交互模式来实现无需绑定的保护装置,在极大程度上提高了保护动作的时效性。这种模式下,智能变电站内部的数据能够得到重建,从而实现高水准、高质量的信息共享技术。

3.对继电保护架构调试与运维的影响。(1)在使用智能变电站技术之后,原有的继电保护自动化系统的运维技术已经无法满足智能变电站技术的发展,而继电保护的构成和运行模式也发生了巨大的变化,因此,对于继电保护架构的运维还有待进一步改进。

(2)智能变电站技术下的二次系统网络化传输技术,能够对继电保护进行二次回路的监测,从而在很大程度上,改进了继电保护设备运行状态的检修操作。

三、结语

在科学的不断发展趋势下,要全面实现我国的现代化建设,需要各行各业的参与,都付出各行业的职责。而对于电力行业来说,作为一个提供生产能源的行业,也应积极加入现代化和智能化的步伐中去。其中,智能变电站技术是推进智能电能网建设的重要组成成分,因此,就需要相关技术人员紧随发展的步伐,加强对智能变电站技术的研究,并进行有效的分析且记录在册,找出智能变电站技术在实际运用中所出现的问题,维系电力系统的稳定运行。