数字化变电站继电保护适应性探讨

2020-02-16唐可伟

设备管理与维修 2020年8期

唐可伟

（攀枝花攀钢集团设计研究院有限公司，四川攀枝花 617000）

0 引言

电力发展与人民生活息息相关，随着社会经济的发展和科学技术的进步，人们的生活水平逐渐提高，对电网质量也有了更高的要求。电力行业正进行着数字化改革，使变电站的继电保护更加数字化，使数字化变电站的运行过程和运行环境更加有保障。提高数字化变电站继电保护能力的水平和进行继电保护适应性的改革已经成为了电力部门的重中之重，如果完成此目标，我国的电力行业又将向前迈进一大步。

1 数字化变电站继电保护中存在的问题

数字化变电站是将变电站的模拟信息数据通过解码转换，翻译为数字信息以进行处理。数字化变电站可以大大提高信息处理的效率，节省更多时间，可以很快查找到需要的信息。现有变电站的信息非常不好储存，尤其是历史年代比较久远的信息，丢失或破损等情况经常发生，而数字化变电站能够有效防止数字信息丢失或者破损。如果将变电站的资源进行共享，并及时整理更新，实现变电站的智能化管理，那么数字化变电站就能拥有自动化的特点，接线比较便捷。查找信息不再费时费力，只需通过数字化提供部分信息，就能查找到信息全貌，这样不仅节省人力资源，更节省了查找信息的人力时间与精力。如果数字化变电站改革能够成功，能够达到的电磁兼容性会更高，变电站会具有更高、更准确的计算测量功能，更安全、更可靠的网络平台，妥善利用可以为变电站带来巨大的经济利益。

对继电保护先一步研究，是数字化变电站变革中极为重要的一环。数字化变电站的优点有很多，使用过程中通过改善传统的继电保护装置，使部分显著弊端得到改善。但传统的继电保护装置在实际检测过程中，其动态范围比较狭小，其问题的范围也比较小，对于数据故障的检测精度不够准确，对于数字测量的频率映射度比较小，这些问题使得数字化变电站在运行过程中的稳定性和安全性得不到有效保证。这使得电力系统在正常工作的过程中存在一些弊端，需要不断加强对数字变电站适应性的继电保护工作。

2 数字化变电站继电保护适应性分析

2.1 数字化特征明显

变电站的继电保护在进行适应性分析的过程中，其数字化的特征比较明显。其数字化的特征主要表现在，数字化的继电保护装置与之前的传统继电保护装置进行比较，有着非常明显的差异。数字化的继电保护装置在进行处理的过程中，其处理的速度更快，能够实现数字的自动化处理，而且能够用更加精准的方法进行进一步的测量。这主要是因为数字化的继电保护装置在进行信号处理的过程中所采用的工作模式与传统的继电保护装置所使用的方式存在着较大差异，传统的继电保护装置是对信息量进行进一步模拟，然而数字化是采用的数字电路。因此，数字化继电保护装置包含的网络端口与传统相比较多，功能也相对于传统比较多、比较强。功能越强说明更加先进，所以数字化的继电保护装置在进行数据收集的过程中速度更快，对于数据和信息的处理以及信息的共享等功能也能够得到进一步的提升。这是因为数字化继电保护的装置在进行数字采集时，主要是依靠了电子模式的互感器。

2.2 设备接口的数字化

数字化继电保护装置主要通过纤维来传递信息，装置内部利用纤维传递消息，与外界联系的网络端口接线也都是纤维。使用光纤的宽带网速一般较快，这是因为光纤有高速传递的功能。电子模式互感应器是数字化装置数据采集的主力，电子式的感应器将得到的信息进行进一步的收集、加工，配合更加精密的处理，之后利用装置内部的光纤进行高速传递，而且传递的过程中还会在低压端进行有效地合并单元后再次进行输出，得到更加精准的数据，这是传统继电保护装置做不到的。所以，设备接口的数字化和装置内部使用光纤传递信息是非常有用的，通过此类改造后，数据信息的传递速度得到大幅度提高，同时不再需要信息转化，工作效率向前迈进一大步。

适应性因器而异，不同的电子式感应器有着不一样的适应性。电子式感应器的种类繁多，应该尽量消除相互间的误差，避免因为数字化继电保护装置的测量延时和测量范围的差异，而导致一些不可挽回的后果。所以应该对数字化继电保护装置，进行定期的矫正和测验，并且采取一定的措施弥补这些差别。比如针对数字化继电保护装置测量范围的差异，可以对生产厂家进行实地探访，对每一个厂家的测量额度进行进一步检查的过程中，需要对各种数据和参数进行进一步的保存，同时要对继电器保护装置的参考参数进行统一设置，这样才能够进一步地保证不会出现计算检测错误的这类低级错误。大多数的数字化继电保护装置都具有一定的反应周期，从进行故障检测到实际保护之间都有一定的延长周期，这些周期的存在能够对网络以及感应器对继电保护装置的实时性造成很大困扰，而且当这些延时现象放到数字化变电站中，会更加显著。所以，电力企业的相关工作人员需要不断地对数字化继电保护装置进行进一步地研究，同时对于数字化继电保护装置的算法要进行进一步地加强，就是为了减少延时的周期，提高继电保护装置的实时性。电力行业的研究人员主要是进一步地减少数据的收集以及数据处理的时间，并且不断地优化和完善数字网络传输的结构，不断地加大电子式的感应器所具有的灵敏度的测试力度等方面都说明了希望确保数字化继电保护装置能够及时对消息作出反应，并且发出警报，让人们有所警惕。其实，电子式感应器还会受到环境的影响。环境的影响在大多数情况下可能都会忽略，正是因为人为的忽略，才显出环境的影响也是至关重要的。不管是继电保护装置还是电子互感器都是因为多种原因而造成的失误，所以要从多方面减少失误的存在。

3 数字化变电站继电保护适应性的应对方案

为了有效提高继电保护装置对数字化变电站的适应性，许多电站设计了很多的应对方案。某一个变电站设计的一套应对方案是在购买继电保护装置时选择了多种参数的继电保护装置，以测试继电保护装置对科学化的电变站的影响程度，结果在使用的过程中发现了许多问题，而且还导致了继电保护的效率低下，没有起到保护作用。在实际进行研究的过程中，必须要对各种缺陷进行进一步研究，工作人员在进行分析时已经得出，由于不同的生产厂家在对继电保护装置进行生产时，会存在一些延时的误差以及量程出现误差，这些误差都是问题和缺陷的关键。在工作的过程中，这些误差会进一步阻碍继电保护装置之间的信息交流速度和质量，同时无法对变电站所存在的一些故障信息进行更加准确和统一性地反应。在后续改造因为有了统一的继电保护装置以及更加先进的变电站时钟，通过对多方面进行进一步的协调和统一式的数字变电站继电保护装置，实现了与变电站的进一步统一和协调，不断加强继电保护装置在工作过程中的适应性和准确性。