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220kV智能变电站的继电保护及自动化系统设计探讨

岳嵩
  
电子乐园·中旬刊
2023年4期
中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 江苏南京 211102

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摘 要:社会进入到新的发展阶段以后,电力系统的重要性逐渐显现。伴随着科学技术的发展,如何借助各种新技术的优势,推动电力系统面向智能化方向进行深入发展,已经成为了相关工作人员重点关注的问题。当前时代,越来越多的电力技术广泛应用于变电站的系统设计工作之中,从而推动了电力系统面向成熟化方向发展。为此,本篇文章便以220kV智能变电站为具体研究对象,浅析其继电保护和自动化系统设计的具体措施。

关键词:220kV;智能变电站;继电保护;自动化系统

引言:从上世纪九十年代开始,我国电力行业便已经得到了快速发展。加之电网控制、网络信息等技术的快速发展,我国的智能变电站建设也取得了诸多较为明显的成就。具体来看,智能变电站在继电保护和自动化系统设计方面已经表现出了较为明显的优势,并且在电力市场上得到了极为广泛的应用。为此,本篇文章在综合了相关调查和研究之后完成,针对220kV智能变电站的优势,提出其具体应用措施。

一、220kV智能变电站的特点

在开展进行220kV智能变电站继电保护和自动化系统设计工作之前,需要对其特点有着客观、全面的认识和理解,并将此作为后续工作得以开展的前期和基础。从智能变电站的特点来看,这属于电力系统中的一个重要组成部分,并且是在电力系统面向智能化、科技化方向发展的过程中所出现的一种新式变电站。在具体发展过程中,又有效融合了网络技术、光电技术的优势,实现信息之间的交互。在变电站运行的过程中,还包含了大量的现代化技术和设备,实现对整个电力系统数据的动态化采集和信息的实时化检测。如果电力系统在运行过程中出现了任何不合理的问题,则会自动发出警报,方便工作人员的实时化检测,220kV智能变电站的整体结构如图1所示。

例如:在智能变电站运行的过程中包含了重要的保护装置,这种装置在运行的过程中采取的是统一化的通信规范,其中所涉及到的设备行为都需要遵循统一化的信息通讯规范。从其影响来看,通过这种信息传播方式,可以从整体上更好地优化信息,实现数字化信息的对接。同时,在相同信息规范的影响下,结合各种保护装置的优势,加强对电力系统的保护力度。如果其中出现了信息衔接不紧密的问题,则需要结合保护装置的优势,针对其中的故障问题进行及时处理。在整个智能变电站运行的过程中,其表现出了较为明显的智能化、数字化优势。通过各项信息和数据的科学采集,可以更好地促进资源之间的合理分配,解决在以往工作中所出现的各种弊端问题。同时,这种智能化技术在应用的过程中也可以摒弃传统的技术模式。结合电子互感器的方式完成电力信息和数据的运输、采集和接收,从而全面提升信息处理的效率和速度。在智能变电站运行的过程中,不需要融合任何保护装置中的复杂回路,而是充分结合了广电通信技术的优势,实现了降低电缆使用数量的目标。从其影响来看,这种方式也可以进一步简化设备运行的整体压力,对现有管理机制进行优化和调整,为后续相关工作的顺利开展创造良好条件。另外,该系统最为明显的优势便是可以实现对各种设备的全过程动态化监督和管理。如果设备在运行过程中出现了任何方面的问题,都会及时发出警报,方便工作人员开展针对性的管理工作。在后续管理工作中,也可以针对其中的问题,做好变电站的改造和维修工作,以此来提升整体的运用效果。

二、220kV智能变电站继电保护系统

1.信息的收集

当开展220kV智能变电站继电保护工作时,需要充分认识到信息采集工作所产生的影响。唯有做好了足够的信息采集之后,才能够为后续工作提供充足的信息和数据支撑。从智能变电站的特点来看,在信息和数据收集的过程中,需要充分融合网络信息设备的积极作用。通过测定相应数据的方式,可以充分显示出电网所具备的智能化和自动化特征。同时,220kV智能变电站在运行的过程中还可以在完成信息数据采集的基础之上,再次开展后续的管理工作。近年来,伴随着我国科学技术水平的不断提升,越来越多的新技术融入到了智能变电站的建设工作中,并且明显朝着智能化和数字化方向进行深入发展,在各个方面都取得了一定成就。相比较于传统的各种老式变电站而言,220kV智能变电站在运行的过程中还可以结合电子互感器的积极作用,完成电压和电流信号的收集工作,从而实现自动化运行的具体发展需求。

在今后的220kV智能变电站发展过程中,还需要结合整个行业的具体发展需要,结合间隔层、站控层方面的要求,对现有自动化控制系统进行不断完善和优化。利用电子互感器、交换机等网络接口的优势,进一步提升电力系统运行的稳定性和安全性。针对继电保护装置在运行中所收集到的各种数据,可以对其进行发送相应的指令,及时完成断路器跳闸和合闸工作。其它设备的相关数据也可以录入到该平台中,如果在后续工作中出现了其它方面的问题,则可以结合平台中的相关信息,为其正确判断提供信息和数据支撑。对此,则需要在实际工作中结合数据采集功能的优势,不断提升继电保护的工作水平,从而更好地推动我国智能变电站系统的发展。

2.系统架构

结合前期相关调查和研究可以发现:在当前阶段的系统架构方面,应用最为广泛的便是直跳式的工作方式。具体来看,这种方式在应用过程中,首先完成的是继电保护设备信息的采样工作,在后续工作中还需要结合光纤的优势,对现有电网支路进行不断完善。其次,在完成了该部分的工作内容之后,则可以在后续工作中结合直跳式的方式完成相关工作内容。综合考虑到网路的具体特征,构建一体化形式的组网模型结构,加强对设备的保护力度。最后,再结合网络管理的方式,做好跳闸方面的科学管理,减少对后续工作所产生的各种影响。另外,网采网跳式跳闸也是应用较为广泛的一种跳闸方式。从其特点来看,这种方式和较为传统的跳闸方式之间也存在着一定的区别。在具体应用过程中,充分结合智能化技术的优势,完成对整体项目和工作内容的科学化管理,甚至还会对后续工作产生一定影响。在220kV智能变电站建设的过程中,应用较为广泛的便是电子互感器和交换器这两种组件。从互感器的角度进行分析,传统互感器在应用过程中有效结合了电磁变压器的优势,完成电磁的传播和传导工作。但是在新型互感器运用的过程中,则结合了微电子的方式,代替了原来较为传统的设备。从其优势角度进行分析,这种传感器在运用的过程中能够实现对各种体积小的设备的精准检测,并完成相关信息感知工作。信息传输工作主要是在合并单元之后完成,后续再确定信息接收的时间。当完成变压器信息传输的标记工作以后,还需要将其中所涉及到的各种信息技术信息传输到继电保护装置中。在具体的应用过程中,可以选择以太网作为主要的接口,并融合光电技术的优势,对现有设备的使用模式进行优化和调整,以便更好地提升信息传播速度,避免各种不必要问题的发生。除此之外,还可以结合数字化技术的优势,完成站内信息和数据采集工作。并结合电网调度自动化方面的需求,完成后续的工作内容,以便提升整体的运行效果。

三、自动化系统的设计

1.现有技术的改造

当开展现有技术改造的工作时,需要充分考虑到现有技术的优势,对其进行创新性发展。着重加强对传输技术的运用,避免在信息传输过程中出现信息流通不通畅的问题,从而影响了整个系统的正常运行。在实际控制工作时,为了更好地提升电力传输的工作效果,还可以利用母线传输的方式,对现有工作内容进行优化,完善传输电压的保护工作,推动其面向科学化方向发展,避免在母线运行过程中受到其它因素的影响。为了进一步提升继电保护装置的安全性和科学性,还可以对继电保护容错方面的内容进行进一步优化。考虑到设备在运行过程中可能会出现的各种故障问题,避免出现系统崩溃的现象。在开展设计工作时,还需要着重加强对各种指标的控制。例如:可以利用到可用度、聚动率等方面的指标。为了进一步提升继电保护装置的安全性和可靠性,在实际控制工作中需要结合各种先进指标完成科学运算工作。在今后工作中,还需要加强对各种设备的辅助性管理。在可靠性管理方面,对于继电保护装置提出了较高要求,要求工作人员在实际工作中能够结合不同型号的组件开展科学管理工作,逐步完善现有的设计计划,为后续相关工作的顺利开展创造良好条件。

2.故障信息生成

从220kV智能变电站的特点来看,其中所包含的信息系统较多,并且还会伴随着系统性、复杂性的发展特征。如果其中某个环节中出现了偏差以后,将会直接影响到整个系统和各种设备的稳定运行。因此,在后续的工作中,若想进一步提升220kV智能变电站系统运行的自动化水平,还需要利用其中的自动化系统科学判断其中所出现的各种故障问题,以此来不断提升整体的管理质量。220kV智能变电站的数据信息中包含了各种历史操作信息,这些内容都需要进行完整记录。加强对该方面信息的考核和分析,并结合数据文件中的相关内容,确定其中所出现的节点信息。具体来看,其中还有可能包含故障文件和中间节点文件等。今后所开展的220kV智能变电站的继电保护工作中,需要结合不同装置中所记录的详细内容,开展相关工作。在后续工作中,还需要结合中间阶段中文件信息的获取,尤其需要考虑到其中所涉及到继电装置方面的逻辑信息。并结合前期的各项故障信息,完成信息报告的生成,将其中的故障问题清晰地显示在中间节点文件中。随后,通过可视化操作的方式,构建与之相对应的关系图,结合实际情况判断故障所出现的位置和具体原因,制定更加针对性和科学性的解决对策,以便更好地提升技术运用的最终效果。

结束语:综上,在220kV智能变电站中继续优化和完善继电保护装置和自动化系统对于电力系统的科学、稳定、健康发展具有深远的意义。针对当前阶段所存在的各种技术方面的问题,还需要相关工作人员不断加大研究力度。结合不同设备的实际情况,制定更加针对性的解决策略,保障220kV智能变电站的积极作用可以在最大程度上得到有效发挥,以便促进我国电力系统的稳定、健康发展。

参考文献:

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