智能变电站继电保护系统所面临的若干问题

2020-01-07王艳辉

科学技术创新 2020年9期

王艳辉

（吉林省送变电工程有限公司，吉林长春130000）

在当前社会背景下，随着电力市场需求量逐步提高，不仅电力系统的建设逐渐增加，而且规模日益扩大，虽然为电力事业的发展带来了良好的机遇，但由于电力系统具有一定的特殊性，所以一旦在运行当中出现故障，势必影响社会经济发展和人民日常生活，所以针对于此，则需要加强保护工作力度，通过继电保护系统的有效应用，促进智能变电站的工作水平不断提高。

1 智能变电站概述

智能变电站是现代科学技术与电力事业有效融合的体现，所以从定义角度进行分析，智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站，所以相比于传统变电站来说，智能变电站的功能更加全面，工作优势明显，以下将从三个角度入手进行分析：a.结构优势，在传统变电站当中，虽然具有网络结构，但由于其特点并不明显，在一次和二次设备之间多数以采用电缆的硬接点、后台的通信方式为主要采集和传输信息的手段，所以工作效率较低，而反观智能变电站，由于每个设备之间都与网络结构相互连通，所以各层均使用网络方式对信息进行收集和传输，所以信息的共享效果较好，能够极大程度的提高电网的智能化水平。b.二次设备的布置方式，在传统变电站当中，二次设备的布置方式主要是通过微机保护，将交流的输入组件、A/D 转换组件、保护逻辑CPU、开入/开出等组件集成到一起，而智能变电站的二次设备布置方式仅需要对一次设备和二次设备重新进行定位，将保护装置交流的出入组件与A/D 转换组件结合成为一个合并单元，并将其放在就地的TA和TV周围。c.保护接口，传统变电站的保护接口兼容度较低，从实际情况来看，多数传统变电站仅能够支持5A 或100V 类模拟量接口，所以相对具有一定局限性，而智能变电站的保护接口除却能够支持点对点模式外，还能够支持GOOSE 模式下SV 和GOOSE 模式下接口，所以工作相对灵活高效。

2 智能变电站继电保护系统

以目前智能变电站继实际建设情况来看，其所采用的“二层三网”架构体系能够最大程度的保证当前一次和二次系统的连续性，所以能够有效增强电网工作的稳定性和可靠性，智能变电站与传统变电站工作条件所存在的差异较为明显，其中包括以光缆替代电缆、数字光信号替代传统电信号等方面内容，所以针对于此，在继电保护系统的设计和应用当中，则需要在原有基础上不断进行优化改良，对系统的所有元件配置多阶段的配合后备保护措施以及快速跳闸主保护措施的同时，还应当结合变电站的实际工作情况和特点，对继电保护系统的保护配置进行优化。对于智能变电站所部署和应用的继电保护系统，应当从两个方面进行考量：a.变电站层，为智能变电站所应用的继电保护系统应当具有全面性和综合性，所以应当以采用自适应和在线实时自整定技术为核心的集中式后备保护，进而利用这种方式的功能优势，实现更加强大的广域保护效果，并且还可以为变电站和临近变电站提供后备保护措施。b.过程层，在对智能变电站过程层进行配置过程中，需要根据变电站的一次设备实际情况进行分析，如果变电站的一次设备属于最新的智能化设备，则过程层保护则应当设置在设备的内部，而如果一次设备是由传统设备进行改造而来，则需要将保护配置于汇控柜中。

由于电力能源对于社会发展具有绝对的重要意义，所以为了切实提高电力系统的工作水平，则需要加强智能变电站的管理工作。相比于传统变电站的管理工作和管理手段，继电保护系统的应用更加高效便捷，能够对变电站系统进行全方位动态化监管，并极大程度提高变电站数字化、现代化水平，其中对于继电保护装置的有效布置和应用，能够为变电运营提供安全保障，促进智能变电站工作稳定性提高，并确保变电站能够输送更加可靠的能源，但由于智能变电站在实际工作当中容易受到外界因素变化的影响，所以在管理工作开展当中，则需要加强电子设备的管控，充分考虑电磁兼容问题，发挥继电保护系统整体效果，通过预警机制和应急机制的建设，以便于智能变电站出现故障期间的高效快速解决。

3 智能变电站继电保护系统所面临的若干问题

3.1 设备故障问题

设备是支持继电保护系统工作的必要条件，但由于智能变电站的工作周期较长，工作任务量较多，所以继电保护设备难免会由于外界环境因素或是时间因素而产生老化或磨损等问题，如果不能及时得到解决，一旦发生故障，势必影响信号的稳定性，进而影响上报结果的精确程度。造成智能变电站继电保护设备产生故障的主要因素，大致有人为因素和环境因素两方面，首先，由于智能变电站当中的继电保护设备长期处于户外工作，所以外界气候因素和自然因素能够直接对设备造成影响，比如湿度或是温度发生变化，或是腐蚀物质的堆积，都会干扰设备的正常工作，不仅会导致设备短路，而且一旦故障扩散，势必引发更加严重的危机，造成供电企业大量经济损失，并对工作人员的人身安全产生威胁，除却日常自然条件变换外，自然灾害也是影响设备稳定性的主要因素。造成继电保护设备出现故障的人为因素，大致体现在工作人员综合素养不足，在设备的实际应用当中，由于自身专业水平缺乏，或是职业精神模糊，都会影响工作人员操作的规范性和标准性，进而导致设备产生故障，并且由于设备对于继电保护以及智能变电站具有明确的重要意义，所以在日常工作当中还应当定期进行养护和维修，而一旦工作人员自身意识缺乏，同样会导致设备内部隐患不能得到及时排除，进而在长期的工作当中形成故障。除以上两点因素外，设备自身的质量以及自然老化也是造成故障的主要成因，所以在实工作当中，则需要电力企业能够全方位进行把控。

3.2 信息沟通障碍

由于智能变电站对于信息的处理和传输速度要求较高，所以一旦在继电保护装置运行过程中出现信息沟通障碍的问题，势必造成相关指令失效。用以支持继电保护设备信息沟通的主要手段在于光纤的使用，而由于光纤线路相对较为脆弱，所以一旦在工作当中光纤出现弯折或断裂等情况，则会直接影响信息的传输效率，不仅导致变电站工作受到阻碍，更加由于维修而产生大量成本支出。

4 智能变电站继电保护系统问题对策

4.1 优化智能变电站继电保护系统设计

在智能变电站继电保护系统的设计工作当中，应当选取更加具有可行性和针对性的保护模式，在间隔型保护模式中，可以选择直采直跳，而如果是多间隔型保护，则可以通过SV 或GOOSE 模式。在电压限定延时的情况下，则需要确保系统能够在过负荷的情况下发出警报，以便于维修工作及时展开。此外，在继电保护系统中的间隔层和站控层中，除却需要通过断路器实现自动开断外，还应当开启后备的保护系统，避免由于开关失灵导致保护工作缺乏有效性和及时性。针对继电保护系统所进行的故障检测工作，需要工作人员能够对科技设备良好的应用，通过设备的可视化功能，更加直观的发现故障情况，以便于制定针对性的解决方案。

4.2 加强继电保护设备管理力度

由于设备对于继电保护系统发挥功能具有决定性作用，所以电力企业则应当从影响设备的主要因素入手加强管理意识。在继电保护设备的应用当中，首先应当把控设备采购质量，确保设备能够达到行业标准，并符合本变电站工作需求，在设备安装完毕后，应当通过多次调试，验证设备的稳定性和工作水平，由于设备长期处于外界环境工作，所以还应当结合当地气候条件等因素，建设防护措施，降低风险，管理人员可以通过监控系统的布置和应用，提高对设备故障的发现能力和解决速度，并且在设备的使用周期当中，应当有针对性的制定维修和养护计划，对设备所存在的隐患排查和处理，提高设备的工作效率和使用寿命。