浅析数字化变电站的继电保护技术

浅析数字化变电站的继电保护技术

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摘要:变电站继电保护系统的作用是保护变电站的安全性稳定运行,而现在数字化技术被广泛应用到了变电站中,所以数字化变电站对继电保护技术也提出了更高的要求。为了更好地保障电力系统的稳定、可靠运行,本文以数字化变电站的概念为基础,对数字化变电站对继电保护技术的新要求进行了分析,并进一步探究了数字化变电站继电保护技术。

关键词:数字化;变电站;继电保护技术

如今数字化技术已经被广泛应用到了各个领域当中,数字化变电站的继电保护技术也在不断地发展。数字化变电站促进了电网运行的科技化及智能化,其和传统的变电站相比,存在较大的差异,其环境适应能力以及自动管理能力更强。但是,由于数字化变电站仍在不断发展和改造,所以为了能够更好地适应其需求,人们对数字化变电站继电保护技术进行了深入的研究。

1数字化变电站概述

数字化变电站就是把传统变电站全部的模拟信息转变成了数字信息,与此同时,还形成了与其相匹配的通信网络。数字化变电站具有以下几个特点:一是数字化的数据采集及信息处理技术;二是智能化的系统分层;三是网络化的信息交互模式;四是统一化的系统建模;五是集成化的信息共享模式。

对于数字化变电站,其优势可以概括为以下六点:第一,全部设备和功能统一共享信息平台,防止出现设备重复使用的情况;第二,具有测量精度高优点;第三,其二次接线过程比较简单;第四,光纤代替了电缆,使其具有更好的电磁兼容性能;第五,信息传输通道可以进行自我检验,系统可靠性得到有效提升;第六,其管理更加智能化。

2数字化变电站继电保护技术面临的新挑战

随着数字变电站的不断发展,为了提高数字变电站的继电保护性能,提升用电系统的安全性、稳定性以及可靠性,数字化变电站继电保护技术面临着新的挑战:首先,要求继电保护设备具有更高的性能。对继电保护设备性能的考察,主要从以下几方面进行:一是能否实现电力状态参数的实时监测;二是保护系统是否具有强大的信息存储能力,强大的存储性能可以有效记忆以往故障点,通过自检能够避免以往故障的再次出现,从而减少故障;三是能否保持算法和技术的先进性,提高系统运行的准确率;四是在实现上述性能的前提下,能否保证系统的经济性。其次,要求系统软硬件具有更好的扩展能力。技术水平的高低也可以体现在产品的扩展性能上,对于数字化技术来说,系统的扩展能力是经常需要考察的一个关键能力,继电保护技术作为保障电力系统可靠性及安全性的关键技术,继电保护系统的扩展能力能否满足数字化变电站的需求就显得尤为重要。最后,要求继电保护系统具有较高的可靠性。可靠性不仅仅是针对系统软件而言的,同时也是针对系统硬件提出的要求,其主要体现在系统中元件的性能不易受到温度、电源波动等因素的影响,而且有较高的自检能力。

3对数字化变电站继电保护技术的分析

3.1数字化变电站继电保护配置

目前,在数字化变电站继电保护配置方面,一方面,采用光纤接口形式的插件;另一方面,就是将CPU插件的模拟量处理更换成了通信接口处理。这些改进与传统的继电保护配置相比较,有了很大的进步,在实际的工作应用中提高了系统的运行效率。另外,在变压器的配置方面,也有了较大的改变。每台变压器都可以使用一个MU合并单元对母线电压、主变压器各侧电流进行采集。

3.2数字化变电站继电保护网络选型

在数字化变电站继电保护网络中,信息的采样、保护算法以及控制命令的形成是由多个CPU协同完成的;两级网络则全部采用100MHz以太网技术。同时在应用中,网络运行最适宜的环境条件就是能同时满足采样的同步进行以及命令的最快输出,这在某种程度上给网络提出了更严格的通信要求。

3.3数字化变电站继电保护测试平台

数字化变电站继电保护的应用是通过测试平台完成的,它主要包括数字化继电保护测试仪、网络负载模拟仪以及网络分析仪等几部分,如图1所示。网络负载模拟仪的作用就是对网络负载较重、网络风暴发生的情况或网络性能下降对被测保护装置功能的影响进行模拟;而网络分析仪就是在保护装置测试结果出现异常时,对SMV等报文进行分析。

目前,IEC—61850测试仪是一款比较普遍的继电保护测试仪,但是,随着数字化变电站快速发展,IEC—61850测试仪已经无法满足数字化变电站对继电保护的要求,所以,研究人员对继电保护测试进行了开发,并在以往产品开发经验的基础上,研制出了DRT-802智能化测试仪。该测试仪具有比IEC—61850测试仪更丰富的功能,包括:支持IEC61850-9-1/9-2、GOOSE收发、开入开出及小信号模拟量输出等,并且,DRT-802测试仪能够承载任意电压等级的数字化变电站继电保护装置。

3.4非传统的互感器技术与智能型开关单元

数字化继电保护装置中功率小、效果好的互感器已经取代了传统继电保护装置中的CT和PT,此种新型的互感器可以将大电流或高电压转变成数字信息,并通过高速以太网来对数据进行处理。此外,其断路器的二次系统是在新型传感器以及电力电子技术的基础上设立的,所以,同样也能利用光纤网络将保护指令传达到它所操作的数字化接口处。非传统的互感器技术与智能型开关单元的应用提高了变电站的安全性和可靠性。

3.5动态仿真系统在数字化变电站的应用

目前,我国的数字化变电站,其继电保护技术中的二次设备的检查和检测方法并不完善,这无法满足数字化设备的发展需求。动态仿真系统在数字化变电站的应用,不仅能够对故障的发生以及操作演练或者是数字化变电站的运行方法有一个仿真模拟的前提,这就能够对包括继电保护设备、故障录波设备等在内的二次设备发送模拟信号,进而实现对线路、变压器的保护。而且动态仿真系统在数字化变电站的应用还可以对设备的性能及系统的性能进行客观的评价。

4结束语

总而言之,随着科学技术的不断发展,数字化变电站继电保护技术的改进和完善已经成为了智能电网建设的必然要求。因为目前我国的数字化变电站继电保护技术还不够成熟,无法满足数字化变电站的发展,所以,我们需要研究新型的数字化变电站继电保护技术,来保障电网的安全、稳定运行。

参考文献

[1]农济阳.数字化變电站继电保护技术[J].通讯世界,2017,(06):204-205.

[2]李官宇,李彦,李媛媛.数字化变电站继电保护技术分析[J].中国新技术新产品,2017,(01):23.

[3]张亚楠.浅谈数字化变电站继电保护技术[J].电子测试,2016,(Z1):194-195.

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