智能變電站繼電保護隱藏故障診斷與系統(tǒng)重構(gòu)方法

1、 智能變電站繼電保護隱藏故障診斷與系統(tǒng)重構(gòu)方法 摘要：在我國社會和經(jīng)濟發(fā)展過程中,人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦袑﹄娏δ茉葱枨蟛粩嘣黾?我國已經(jīng)加大電力行業(yè)的投入和建設(shè)，在變電站繼電保護工作中，建立自動化的管理體系，使變電站繼電保護工作呈現(xiàn)一體化和數(shù)字化的運行狀態(tài)，有助于提升電力系統(tǒng)的運行能力，為人們生活和工作創(chuàng)造更多安全穩(wěn)定的電力能源。關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護；故障診斷；重構(gòu)1 智能變電站相關(guān)繼電安全防護系統(tǒng)存在問題的技術(shù)診斷繼電安全防護系統(tǒng)對電網(wǎng)安全具有十分重要的防護作用，如果該系統(tǒng)出現(xiàn)任何問題，都將導致全電網(wǎng)發(fā)生故障。該系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如圖1展示：圖1 智能化變電站繼電防護系統(tǒng)基本構(gòu)成圖在繼電安

2、全防護系統(tǒng)裝置當中，不管是軟件或是硬件，可能會存有潛在的隱藏性的問題，當系統(tǒng)運行正常工作時，這些潛在的問題很難被發(fā)現(xiàn)，隱藏性強，風險性高。這些問題對于電力全網(wǎng)的安全威脅性很高，因此，提高系統(tǒng)隱藏性問題的分析診斷水平是技術(shù)人員和有關(guān)部門所要研究和解決的。1.1 隱藏問題相關(guān)的診斷和檢測檢測靜止情況下所隱藏的問題：以整個電力系統(tǒng)安全防護出發(fā)，其相關(guān)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)都具備相應(yīng)的參考價值，以其作憑證可對防護的系統(tǒng)裝置進行診斷和檢測更加準確，、可以更加明確的判斷潛在的風險及威脅。例如變壓器、電力等線路系統(tǒng)，采集監(jiān)測與其有關(guān)的信息參數(shù)，通過分析和研究判斷電力系統(tǒng)是否存在隱藏的問題。在全部的檢測過程和診斷過程里，

3、使用的信息及參數(shù)要訣對符合實時和同步的要求。以求保證使用信息和參數(shù)的精確性。也保證了檢測及診斷的準確性。分析研究回路測量的隱藏問題：在智能電站防護系統(tǒng)中，測量的回路所含的部分較多，其中包括變送器及模擬多線路開關(guān)等。但在整個回路的測量過程中，無論是在其中任何一個地方出現(xiàn)問題都有可能造成系統(tǒng)運行的電力信息參數(shù)發(fā)生差異，從而導致錯誤的檢測數(shù)據(jù)及診斷。1.2 繼電保護測量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的檢測和診斷相關(guān)在運動情況下故障的檢測及論斷：在智能電站保護裝置當中，電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)線路之間所鄰的部件相互支撐補給。不同的系統(tǒng)采集的信息參數(shù)也會不同，可以當成根據(jù)憑證來做相對的邏輯性推理，從而進一步診斷確定各個裝置所具有的差異

4、所在，由此對所潛在的隱藏性問題做出檢測及診斷，并做出有針對性的解決辦法，更加圓滿的將問題解決掉。繼電安全防護裝置在運行工作時測量值的相關(guān)變化：如果出現(xiàn)相同信息參數(shù)的故障，電力整個線路的防護系統(tǒng)之間都有較強的關(guān)聯(lián)性，這是由于繼電安全防護系統(tǒng)的基本原理導致的。此外，還會受到其它繼電系統(tǒng)的電路影響，由此能夠準確進行繼電安全防護的系統(tǒng)隱藏問題的檢測及診斷，提高問題的解決效率。部分隱藏問題的相關(guān)計算及測量方面研究：計算和測量方面說的是應(yīng)全面考慮且分析處理防護系統(tǒng)所收集的信息及參數(shù)，這些信息及參數(shù)影響著整個防護裝置的每個部件。所以，要針對該部分部件的測量及計算避免出現(xiàn)隱藏問題，從而保證繼電防護安全系統(tǒng)可以

5、正常穩(wěn)定的運行。1.3 不同處所測量的防護系統(tǒng)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)電網(wǎng)處于工作的正常狀態(tài)下時，當電網(wǎng)出現(xiàn)問題就會非常影響智能電站的繼電防護系統(tǒng)啟動。這種狀況說明繼電防護系統(tǒng)只是測量及計算使用電力設(shè)備的電壓及電流，而不能測量和計算相應(yīng)的電氣量。但在電網(wǎng)正常工作時，不會觸發(fā)隱藏的問題，可是一旦電網(wǎng)出現(xiàn)異常，就會觸發(fā)隱藏的問題導致故障，造成防護系統(tǒng)狀態(tài)受到影響非常不穩(wěn)定。因此，有關(guān)技術(shù)操作人員要充分運用不同處所測量的防護參數(shù)之值的關(guān)聯(lián)，來對繼電防護系統(tǒng)進行檢測及診斷。2 智能電站防護體系的重建繼電防護系統(tǒng)潛在的問題極有可能造成大范圍的電網(wǎng)停電等較大事故，但如今的智能電站即便能夠?qū)崿F(xiàn)對部分繼電防護設(shè)備進行實

6、時的監(jiān)測與及時診斷，但卻仍舊缺失必要的自我功能修復能力。這就需要繼電防護系統(tǒng)具備更高的安全性和穩(wěn)定性，需要繼電防護系統(tǒng)通過資源重新搭建，資源重新整合，以實現(xiàn)繼電防護系統(tǒng)標準提升。繼電防護系統(tǒng)重構(gòu)展示圖如2所示：圖2 繼電防護系統(tǒng)重建模型2.1 關(guān)于繼電防護設(shè)備整合與重建的原則第一，完全化功能原則。指的是通過資源的重新整合和重新搭建，繼電防護系統(tǒng)的各項性能及表現(xiàn)都要比之前的系統(tǒng)更優(yōu)越更完善，同時系統(tǒng)的穩(wěn)定性能和安全性能也得到大幅提升。第二，迅速響應(yīng)原則。當系統(tǒng)處于資源重新整合構(gòu)建中時，電網(wǎng)體系就不能得到有效的保護，存在一定程度的風險。所以，要盡可能地減少防護系統(tǒng)重新整合構(gòu)建的時間。這時可采用分環(huán)

7、節(jié)重建技術(shù)，且各環(huán)節(jié)同時進行，快速完成新系統(tǒng)整合構(gòu)建工作。避免影響電網(wǎng)體系正常的工作和穩(wěn)定運行。第三，安全穩(wěn)定性原則。重新搭建繼電防護系統(tǒng)的目的是對舊的系統(tǒng)進行提高和完善。所以，要保證重新整合構(gòu)建新的繼電防護系統(tǒng)要比原系統(tǒng)性能更穩(wěn)定、更安全更可靠。從而滿足系統(tǒng)更高的要求和標準。第四，適用經(jīng)濟性原則。進行資源重新整合構(gòu)建繼電防護體系是件比較大的工程，需要投入較大的成本和資費。因此，在設(shè)計時需要結(jié)合各種情況全面考慮，盡量減少資源占用，縮減重建費用，同時重建工程的質(zhì)量也要很好的保障。2.2 重建繼電防護系統(tǒng)方法重建繼電防護系統(tǒng)相當于資源的整合重建，所以，重建的過程重點有以下三方面：第一，繼電防護設(shè)備

8、的相關(guān)資源。對繼電防護全系統(tǒng)而言，主要包括感應(yīng)器和控制電源以及部分系統(tǒng)的不同組成部件。由于智能電站本身具備共享和開放的特性，所以其防護系統(tǒng)所有資源同樣具備開放和共享的特征，有利促進資源的整合和重建。第二，實現(xiàn)資源的整合和重建目的。以電力體系固定的防護原則為標準，并收此將各部分舊系統(tǒng)原件重新整合，同時進行電力體系內(nèi)信號源的整合和重構(gòu)，以此實現(xiàn)繼電防護體系資源性整合重建的目的。第三，資源的重構(gòu)整合措施。將各個部分的電力體系所測量及檢測的信息參數(shù)結(jié)合起來，通過分析和研究提出最佳的資源重建整合方案。根據(jù)以上所述的繼電防護體系重建所需完成的階段構(gòu)建繼電防護模型，主要包括：狀態(tài)的檢測與功能型原件層以及重構(gòu)

9、模型的護行層與決策協(xié)調(diào)層，其中的層面指的是：1）構(gòu)建的智能電站防護體系機能部件；2）負責繼電防護元件的工作運行數(shù)據(jù)信息收集，同時對所收集的信息參數(shù)進行分析并執(zhí)行其相應(yīng)的解決措施；3）對相關(guān)的多個區(qū)域的相關(guān)數(shù)據(jù)進行調(diào)整重新構(gòu)建的功能。2.3 繼電防護體系的重建關(guān)于傳送信息失效的重新構(gòu)建。以供電電路變化電流影響的防護體系為例，該系統(tǒng)能夠?qū)⑵浞纸獬尚畔惓魉图胺雷o系統(tǒng)。在監(jiān)測到防護系統(tǒng)未起到作用時，防護系統(tǒng)的重建就會同時被啟動，以保證線路在無效的情況下信息數(shù)據(jù)可以得到正常傳送。關(guān)于失效系統(tǒng)硬件的重建。如智能電站設(shè)置的電流間感應(yīng)器無效時，無法立即停電對期實施檢測和修理，這時為了有效保護電網(wǎng)，就一定要對繼電防護設(shè)施的所有部件進行重建。3 結(jié)語智能電站防護技術(shù)是智能化電力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要組成內(nèi)容，是變電防護技術(shù)的發(fā)展方向。今后我國在修建新電站時都需按照智能電站的標準進行修建。已經(jīng)投入使用的智能電站出現(xiàn)的各種安全隱患，繼電防護體系的安全可靠性沒有真正提高。因此，本文以提高繼電防護的安全可靠性為目的，對智能電站繼電防護潛在故障的診斷和處置措施開展研究，智能電站技