浅谈智能化变电站与传统变电站继电保护

浅谈智能化变电站与传统变电站继电保护

刘德霞

鄂尔多斯电业局变电管理一处 内蒙古自治区鄂尔多斯市 017000

 摘要：电力企业是国家的基本能源单位，其运行质量直接关系到电力的生产和日常使用，信息技术的不断升级促进了智能电网的建设。作为智能电网的重要组成部分，智能变电站很可能受多种因素的影响，并受到各种风险因素的干扰。有必要对智能变电站继电保护维护过程中可能存在的风险进行评估，并根据现场检修情况和继电保护装置的具体运行情况编制风险控制，来提高智能变电站的运行效率。
  关键词：智能化变电站；传统变电站；继电保护
  智能电网的快速发展，让智能变电站拥有广阔的发展前景。智能变电站无论是在网络通信、组织结构、二次设备使用方面都与传统变电站有着一定的差异。所以，了解智能变电站继电保护的相关问题，才能够推动智能变电站的安全运行，提升其继电保护的可靠性。
  1智能变电站中继电保护的作用
  智能变电站的不断发展，其实际的供电质量会与人们日常生活产生直接的关联。但是在运营环节，一旦元器件本身发生了问题，就可能引发整个智能变电站的跳闸，从而影响到供电设备的正常使用。基于这一情况，为了不进一步破坏智能变电站的供电设备，就需要直接从智能变电站中隔离已经受损的元器件，确保其影响可以局限在可控范围内。不仅如此，一旦智能变电站发生故障，就可以确保在最短时间内，利用继电保护装置来实现故障和电力系统的隔离，避免故障影响进一步扩大，以此来为智能变电站的运行稳定性和安全性提供保障。所以，在智能变电站中，自动化继电保护技术就能够发挥关键性作用。
  2智能变电站继电保护系统的基本组成
  2.1电子式互感器
  随着科学技术的发展，数字信号、光电子处理技术也在不断的发展，他们的发展不仅促进了电气测量系统逐渐趋于数字化，同时在变电站的数据采集之中也有广泛的应用。依据是否需要向传感头提供电源，可将电子式互感器分为无源型与有源型，其中有源型电子式互感器的重量轻、且体积小，可使变电站的占地面积减小。因为没有采用油绝缘，所以避免了爆炸、火灾等事故。
   2.2合并单元
  合并单元是随着电子式互感器而产生的，是间隔层功能下放到过程层中的产物。在智能变电站保护系统中，合并单元是非常重要的环节，它有效避免了保护装置与互感器之间复杂的接线工作，使物力与人力成本有效降低，同时也保证了二次设备之间数据共享的实现。
   2.3智能终端
  智能终端的产生就是为了满足对断路器的智能化控制与实时状态检修。作为一次设备智能组件的智能终端，其主要功能包括：（1）将断路器的实时信息传送到站控层或是测控装置，并保证远方监控中心及工程师站能够对断路器的运行状态进行实时接收；（2）对保护装置中传来的跳合闸命令进行接收，然后通过接收到的命令来对断路器进行分合控制。
  2.4交换机
  在智能变电站中，交换机是非常关键的一部分，并在智能变电站继电保护系统信息流上也是一个非常重要的环节。交换机在数据传输过程中的主要功能就是对可靠的信息通道进行有效建立，为给数据帧有效的交换提供便利而对网络流量进行控制，此外为给管理交换操作提供便利，使局域网内信息的有效传递得到有效保障，交换机还可以通过地址学习的过程中对交换地址表进行构造与维护。交换机不仅是通信网络的核心设备之一，同时也是智能变电站的中枢神经。
  3智能变电站与传统变电站继电保护配置对比分析
  传统变电站的测控装置、保护装置等一般都是使用二次电缆和一次设备、传统互感器连接在一起。整个二次系统网络都是根据间隔层以及站控层实施分层；其中，间隔层设备以测控装置、保护装置为主，并辅以各种稳控与仪表装置。传统电磁式互感器与传统一次开关以及刀闸等使用借助大量电缆分别把模拟量信号以及开关量信号发送到间隔装置中各间隔，层设备都是独立运行并收集相关信号。而在传统变电站自动化系统中继电保护的主要弊端在于：①配置多实行固定模式，缺乏灵活性；在传统的变电站中，二次设备的正常运行需要得到大量电缆的支持，并充分利用空触点，同时将模拟信号当作关键载体，实现信息的交换，这就导致单次传输的信息量较少，不够灵活，却安全性能得不到有力保障。除此之外，接线的改接难度较大，一点点的设计改动需要将大量接线重新进行铺设，不仅工作量大，而且施工作业难度高。②传统变电站自动化系统的结构十分复杂，且供电的稳定性与安全性不高。在传统变电站中，远动装置、测控装置以及二次保护装置等通常都需要借助小规模的电磁模式或者集成电路实现日常运行，同时不具备自检功能，结构相对复杂，运行的可靠性亟待进一步提高。

4智能变电站继电保护运行安全管理策略
  4.1对现场进行规范化勘查
  首先，相关管理部门需要对技术人员进行严格的培训，培养他们对工作的认真态度、提高他们对工作的责任心、提升他们的对工作的安全意识，使每个工作人员都可以“各司其职”，避免技术人员缺乏工作意识而带来的巨大安全风险和经济损失。同时工作人员还要意识到继电保护装置是对整个变电站的电力系统起着关键性作用，所以要对所有的电路进行监测，对电力系统的现场进行勘测，建立合理科学、规范化的勘测制度，确保勘测工作的有序可靠的进行，保证各个电路的稳定可靠运行。提高相关工作人员的安全责任意识是一切工作的前提，它可以使技术人员在勘测方面认真负责的完成任务。

  4.2合理设计检修方案
  现场调查要求维护人员严格检查电力系统各个环节，如继电保护装置的运行状态，电力系统线路工作情况等，严格控制每一个细节，只有通过各方实地调查，才能为维修工作提供可靠的信息，进而设计出更合理的维修方案。其次，研究工作应根据实地研究的结果来规划和设计具体方案，维修方案不固定，维修人员可根据实际情况，特别是细节控制，对内容进行完善和细化。维修人员要从维修工作规模，设备状况，运行能力和现场四个方面对维修场地的安全风险进行有效的分析。
  

4.3提前做好出现风险可能性方案
  首先，在开始继电保护装置的维护操作之前，维护人员必须对物体进行严格的风险评估，这需要根据检查和维修操作的风险识别过程来执行。通过公开调查，对结果进行总结，然后编制风险识别表格以进行最终风险评估，在电力行业，每个环节的风险评估都有统一的规范，所以风险识别表需要按照统一的行业标准进行。

5.智能化变电站继电保护发展方向

随着用电的不断增加，智能电网将改变传统的电力系统，随着科学技术的不断先进，大量先进技术运用到电网电力系统中，必然对电力系统继电保护带来重大影响。未来，利用数字化、智能化提高保护性能、数字化变电站条件下继电保护的安全性、提高安全自动装置性能、研究适应智能电网灵活控制的继电保护新原理与新技术等等，都将成为未来继电保护发展需要研究的核心问题。
6.结语

随着经济的快速发展，电能源的大量消耗给我国电网运行带来了巨大的挑战。为了满足人们的物质生活水平以及经济发展的要求，转变我国能源的消费结构，不断引进先进的科学技术，我国电力系统上实现智能化、网络化，从而为我国电网的安全运行提供保证。根据国家电网的智能化建设部署，智能化变电站建设使用将成为未来变电站的主要发展方向，同时也是传统变电站的改造方向。

参考文献：
  [1] 周志诚.浅析智能变电站继电保护及自动化[J].低碳世界，2018,(11）.79-80.

[2]李霞.浅谈数字化变电站继电保护装置的优化配置[J].企业技术开发（下半月）,2014,(9).68-69.