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摘要:自第二次工业革命开始,电力就成为射界的主要能源,随着世界经济水平的不断发展,对于电力的需求也在日益增加。智能电网的建设成了至关重要的问题。而为了保护电网的运行和安全,智能变电站继电保护配置应运而生。它成为了电力应用的一个保护伞。本文的宗旨是透过研究智能变电站继电保护配置的现状,来了解智能变电站继电保护的方式,同时探究继电保护配置需求改进的地方,为我国的智能变电站继电保护提供参考依据。
关键词:智能变电站;继电保护配置;运行,展望,国家电网
第二次工业革命开启了“电气时代”,国家电网的建设成为了最重要的项目之一。为了保证在使用电力的过程中,不会给人们造成灾难,在智能变电站全面运行后,继电保护配置便承担了保护的作用。如何优化继电保护配置,成为了电力研究方向的一个课题。最终,智能化成为一个关键核心。如何能够在电力应用中,让继电保护能够在电网异常时变得更加灵活,速度,可靠是非常重要的。智能变电站的继电保护配置也以此为核心,不断更新换代,为我国电网的智能化提供强有力的安全保障。
一、智能变电站继电保护配置
(一)智能变电站继电保护配置
智能变电站有效结合自动设备和网络化设备,实现对变电站信息的高效控制。目前的智能变电站的继电保护主要通过过程层,间隔层以及站控层这三个层次进行保护[1]。
1、过程层
在智能变电站继电保护的过程中,通过过程层严格监控电气量,如果电气量超过设定的参数标准,继电保护装置将会使用网络化设备,接受、处理信息,对整个电网进行保护、控制。同时,能够检测运行电网中变压器等相关元件的参数,如果超过参数标准,可能会造成电子元件的损伤,继电保护装置将会进行及时的保护。过程层保护是将保护装置安置在用电主体周围,使保护装置和用电主体形成统一体,在发生局部用电问题时,对用电主体进行及时的保护。过程层保护装置是通过分布式安装,双重化配置[2]。
2、间隔层
间隔层是过程层和站控层的一个连接枢纽,它的作用是上传下达。通俗的姜,间隔层的作用类似于快递中的配送站,她所起到的作用是整理站控层传递过来的信息,并通过自身的智能化判断,来决定出上层传递信息的重要性,然后按照重要性排列出一个顺序,交给过程层进行处理。相比于其他两层,间隔层是一个决策中心,是继电保护配置的智能核心。
3、站控层
站控层的作用在于信息的收录,它相当于一个电脑的硬盘,一切的数据都在在站控层被采集和保存的。全部的信息也通过站控层,发送到间隔层。如果这一区域发生了问题,那么数据的紊乱将会导致其他两层无法进行判断,因此站控层是整个继电保护装置的根基。
(二)智能变电站继电保护配置的现状
随着科技的迅速发展,在建设智能变电站的过程中,要采用先进的技术设备,应用数字化信息,有效结合自动化设备,提高智能变电站的继电保护设备。与常规的变电站不同,智能变电站通过信息数字化和管理智能化,能够实现设备的可视状态。在出现突发情况时,智能变电站能够及时的智能预警,减少突发情况导致大面积的停电,而且能够有效延长各部分元件的使用寿命。
在智能化过程中要利用光纤,对保护装置进行同步的数据采集,其能够科学控制和保护该装置。此外,必须要加强数据采集的及时性和准确性,保证保护装置反应及时。在智能变电站中,光纤通信网络高效连接过程层和间隔层装,对信息的采集和控制可以完全依靠计算机网络。
在智能变电站的应用和发展中,我国只能属于初出茅庐的阶段,在数据,智能等方面需要提高的地方还有很多。只有快速的改进我国的智能变电站,才能让电力的使用更加的安全和高效。同时,由于网络的进步,智能变电站的最终归途还是要走向网络智能操控,所以如何让智能变电站和网络相互结合,也是一个要思考的重要问题。
二、智能变电站继电保护方式
(一)智能变电站过程层继电保护方式
1、线路配置保护
保护线路的应用原理通俗的讲就是后备储备。它是通过纵联差动和纵联距离来完成对线路的保护,在断电等情况发生的时候,后备电源开启自己的工作模式。这个电源的持续时间是短暂的,并且应该是小功率的。但它会是足够维持监视功能,来以此帮助工作人员完成电路的恢复方案。事实上,保护线路配置就仿佛是楼房中应急通道的应急灯。它本身是不具备保护功能的,而是为后续处理提供方便的一个配置。
2、变压器配置保护
变压器是日常最常见到一个继电保护装置,一旦电力出现故障,他就会出现人们经常说到的“跳闸”现象。它的工作原理是通过多个不同的部分,分散在整个电路系统中,时刻监控电流的情况,一旦电流过大,或者出现不稳定的情况,变压器的作用就是自动切断电源——“跳闸”。在整个继电保护中,变压器的作用就是在灾难发生的一瞬间,将其封锁。
3、电感器保护
电感器是电磁场在电网内的一次应用。它是通过制造磁场来感应用电的情况。简单的讲,就是将一个通电导体置入电网系统中,通过电与铁的互相作用来制造磁场,由于电流大小的不互通,其磁场也会发生不同的变化,电感器判断的依据就是这些磁场的变化情况。而为了将磁场的感应情况加大,一般来说,电感器的铁芯是会在外环绕有导线的螺旋线管,这样可以让磁场最大化,便于检测。
4、母线保护
在电力保护系统中,母线保护是系统保护中的重要部分。总线是连接整个电网和用电设备的关键线路,如果总线出现问题,将会严重的威胁设备的安全,出现大面积的停电,损坏整个电力系统。因此,在智能变电站继电保护的过程中,必须加强继电保护设备对母线的保护功能[4]。目前,经济的快速发展,用电量不断的增大,电网越来越多,而且电压也逐渐上升,这就要求加强母线的保护,避免电网母线出现问题,影响整个地区的正常的运行。变电站内母线的保护主要是通过分布设计保护装置,在每一个区间内保护装置能够独立完成这一区间内的总线的保护,如果这一区间出现问题,只有这一区间的保护装置跳闸,不会影响到相邻区域的用电。如果整个线路都出现问题,那么将会有集中的保护装置进行控制、保护。
5、智能统一保护
电网是一个复杂的电路系统,要想对其各个部分进行有效的控制和保护,需要对整个电网各个部分,进行准确及时的数据采集,通过数据信息的判断,能够及时的对各个部分进行及时的保护。通过变电站和母线的保护,整个电网的保护就相当有一条线上多个终端的保护,为了保证保护措施到位,站控层要提高自动化水平,有效结合数字信息化功能,不断地对采样的数据进行校正,对采样的时间距不断地缩小。
(二)智能变电站继电保护设备的改进措施
总体来讲,我国的继电保护配置是非常完善的。但是由于科技的快速发展,就导致了中控系统的更新跟不上科技发展的速度。以一个比喻来讲,就是继电保护配置和网络中控的关系就是电视机与遥控器的关系。遥控器的更新速度过快,导致了和老旧的电视机不相匹配,从而难以下达命令。而老旧的电视机也由于自身环境的因素,难以有效的将信息反馈给遥控器,就导致了信息的卡顿。所以,现在制约继电保护配置发展的因素,不是继电保护配置自身,而是其中控系统更新过慢的原因。如果想要让继电保护装置更有效的应用,那么其快速的更新换代是一个必须要思考的问题。
结论
我国对于电力的大规模应用,导致了智能变电站的不断建设。为了整个电网的安全性和人民的财产安全,建设出趋于完美的继电保护
配置是必然的。因此,为了适应未来不断增多的智能变电站和飞速发展的网络科技环境,加大对于继电保护配置的研究和更新是当前最重要的任务。只有高效,高级的继电保护配置,才使智能变电站告诉发展的有力保障。
参考文献
[1]晁红兰,韩婷.关于智能变电站继电保护配置的分析[J].科技创新与应用,2015,33:183.
[2]李锋,谢俊,兰金波,夏玉裕,钱国明.智能变电站继电保护配置的展望和探讨[J].电力自动化设备,2012,02:122-126.
[3]段瑞.智能变电站继电保护配置的应用现状和展望[J].中国高新技术企业,2013,35:9-10.
[4]路亚.智能变电站的继电保护配置探讨[J].中国新技术新产品,2013,18:113-114.