电气工程中电力综合自动化系统与变电站继电保护研究

电气工程中电力综合自动化系统与变电站继电保护研究

王 闯

山东荣信集团有限公司  山东省济宁市  273500

摘要：变电站综合自动化系统是电气工程中的重要组成部分。变电站综合自动化系统的工作中,会应用到自动化系统、通信基础、计算机和信息处理技术等,是一个较为复杂的系统。同时科技的发展推动了电力技术的智能化发展,继电保护作为变电站中重要的环节,为电力系统高效、稳定、安全运行提供了重要保障。为了实现电力工作以更安全、更稳定的方式运行,变电站积极创新电力应用技术和手段,促进变电站综合自动化系统和继电保护工作的革新。

关键词：电气工程；电力自动化系统；变电站；继电保护

1电气工程电力系统的综合自动化系统与变电站继电保护

(1)科学技术中综合自动化系统概述的发展为电力综合自动化系统的产生带来了可能,随着信息化技术在电力系统中的广泛应用,电力综合自动化系统概念随之而生。电力综合自动化系统概念是指通过实现发电站、变电站、输配网络、用户等电力系统主体的统一,让电力资源在生产、运输、使用等环节紧密联系。电力综合自动化系统的应用可以更高效地、更全面地监控电力资源从生产到使用的各个环节,为电力在生产和使用中高效、稳定运作提供了有效保障。(2)继电保护是以继电器为核心进行工作的,继电器在工作中检测出电力系统出现故障后,将会对故障进行自行修复,或者将故障信息及时传递给值班人员,再由值班人员通知相关负责人及时对故障进行检修。继电保护作为变电站综合自动化系统中的核心部分,通过对变电站工作中出现的故障问题进行及时的的反应,能减少故障对设备的不良影响,维护供电区域内电力的稳定。现在一般使用微机保护装置作为一体化的继电保护系统，通过逻辑运算来进行监测、诊断并使之动作。

2电力综合自动化系统与变电站继电保护措施

2.1变压器保护

为了确保电网的安全、可靠，电力的输入和输出均设置有整定值，在实际工作中必须严格控制，否则会给电网的正常工作带来不利的后果。智能化变电所在电压调节上更加合理，所有的配电线路都必须采用变压器进行实时的保护，从而达到对电网的电压控制。由于有了变压器的加入，整个电力系统的运行更加顺畅和安全，并且使系统的自动化水平得到了提高。

2.2线路中的继电保护技术

对于智能变电站而言，线路继电保护技术对于保护其的稳定运行具有重要作用，而且也是提升继电保护质量以及效率的关键所在。通过该保护技术的应用一方面可以提升变电站的稳定性能，另一方面则可以提升整个电力系统的稳定以及安全性。该保护技术主要是依托于线路防护作用，通过对线路运行情况的检测情况来实现对智能变电站运行情况的监督管控。同时，该保护技术还实现了对电力系统不同层面的监控，进而提升变电站运行质量。线路保护装置必须符合可靠性、灵敏性、快速性3个基本原则，以确保在电力系统发生故障时，能够以最短的响应时间移除影响范围最小的线路，确保其他设备稳定运行。线路保护装置硬件设计主要包括采集电路、采集电路、采集电路等。线路保护装置主程序设计则主要是基于DSP作为主CPU来完成的。DSP系统主要负责数据采集、数据处理、故障分析等后端操作。ARM系统主要负责保护定值、故障类型等信息的显示、上位机数据的回传等前端操作。

2.3诊断变电站故障,记录变电站数据

在变电站工作过程中,应用电力综合自动化系统可以很好地对变电站进行诊断,有效记录变电站故障的数据。(1)在变电站一般应用电力综合自动化系统结合计算机技术进行故障的诊断。应用电力综合自动化系统,可以实时、高效、全面地监控变电站工作中的运行数据,当发生故障时,电力综合自动化系统可以准确找到故障点并进行修复,极大地降低了大型故障出现的可能性、减少了工作人员的检修工作量、大大提高了变电站的工作效率。(2)电力综合自动化系统在处理好变电站运行故障后,还会对故障进行分析并记录,为后期的维修工作提供了改进基础。

2.4智能终端故障处理

智能变电所具有的智能化特征，与智能变电所的控制要求更为契合。如果智能设备出现问题，那么整个变电所的所有跳合式开关都会失去控制，从而严重地影响变电所的正常工作，给输电和配电带来不利的后果。在智能终端出现问题时，通常采用从终端出口部排出的方法来解决，这样可以保证开关正常工作。经过初步检查，确定故障的根源，并在一定的时限之内排除这些问题，使其能够继续工作。

2.5微分欠压保护技术的应用

作为一项非常重要的继电保护技术，微分欠压保护技术在实际应用过程中必须要保证其在电压微分数值以及电压幅值水平范围内。为了切实提升电力系统的运行质量和效率，尽可能地减少发生事故的情况，需要重点分析研究中欠压性保护技术，并对其具体的操作方式进行讨论。现阶段ABB和SIEMENS两种方式是较为常用的微分欠压保护技术，该技术的主要保护内容就是对减压微分以及电压水平的检测。当线路出现故障后，该保护技术就可以通过对线路两端的电压差值的测量来判断其是否发生了故障问题。在进行保护措施的操作过程中，电压微分会出现20m/s的上升延时，而且当电压数值发生改变使，其上升沿宽度也会发生改变。为了更好地发挥继电保护装置具有充足的裕度，当发生问题时必须及时解决。只有当智能变电站相关运行标准发生问题时，该保护技术的后备保护作用才能更好地发挥作用，但是该保护技术的耐过渡电阻作用并不明显。并且虽然该技术灵敏性较高，但是动作速度较为缓慢。

2.6及时对继电保护检测技术进行更新

(1)随着电气工程先进技术的发展,电力系统变电站继电保护也不断创新着新的检测技术和检测手段。对于继电保护装置来说,新的检测技术能大大提高检测的工作效率与检测的准确性。除此之外,先进的检测技术还能以更有效的方式,更为全面地对变电站工作进行检测。例如继电保护中的在线监测技术,目前我国的在线监测技术发展水平较为成熟,已经能够应用于多个行业领域,在电力系统中应用在线监测技术,可以充分结合互联网的优势对电力设备进行在线监测,实时通过在线了解设备的运行、及时发现运行中的不足之处,最后进行有效检修[5]。(2)互联网信息技术的发展,是变电站对继电保护检测技术及时更新的技术保障。更新后的继电保护检测技术能有效地实现信息实时共享,有利于相关技术人员对故障隐患进行排查,并及时采取预防故障的措施。通过互联网共享技术,还能将继电保护状态检修的数据高效、全面、直观地传输到相关人员手上,便于他们能及时掌握相关信息。同时这也要求继电保护系统中,所传输的数据精确度一定要高。

2.7间隔合并单元故障处理

当出现间隔合并单元故障时，维修人员必须请求控制中心“断开”,也就是将发生问题的隔间设备切断，并关闭间隔单元。操作人员要迅速找出故障的根源，并将对应的母线保护装置进行退出处理。“断开”运行将事故保持在一个合理的范围内，防止事故的继续蔓延和发展，并为以后的维修工作找出合适的时机。

2.8提高相关工作人员的专业水平

要想变电站继电保护系统能够高效、稳定运行,离不开对相关系统控制设备的熟练、专业调度。这要求相关工作人员具备专业的系统操作、调度水平。因此,相关单位要积极开展对工作人员的培训与考核。提高在设备控制中工作人员的专业水平,为继电保护系统中的自动化系统用得以高效利用提供人才支持。在变电站继电保护工作中,提高相关工作人员的专业水平,同时也有利于打造专业的人才队伍,提高继电保护工作的专业度,切实促进电力综合自动化系统的高效应用,对减少变电站工作中出现的各项设备问题起着积极作用。

结论

变电站继电保护技术是电力系统综合自动化中的重要技术,在电气工程中,科学利用变电站继电保护系统,对电力系统综合自动化概念发展有着巨大的意义。运用先进的科学技术,培养专业的人才队伍,高效解决继电保护在运行过程中存在的问题,完善继电保护相关装置,是推进我国电气工程进一步发展的有力措施。

参考文献：

[1]冯媛媛.电气工程中电力综合自动化系统与变电站继电保护研究[J].电力设备管理,2022(24):163-165.

[2]李浩.电气工程中的电力综合自动化系统与变电站继电保护研究[J].文渊(高中版),2021(12):1024.

[3]武小平.电气工程中电力综合自动化系统与变电站继电保护分析[J].今日自动化,2021(4):141-142.

[4]吴涛.变电站继电保护二次回路的设计、实施及相关问题研究[D].吉林:长春工业大学,2019.