朱偉

摘 要：電力與人們的生活息息相關(guān)，供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性對(duì)人們的工作生活有著重要的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)逐漸在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用，數(shù)字化變電站也逐漸得到了推廣，變電站繼電保護(hù)適應(yīng)性問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)這一問(wèn)題的分析，積極尋求解決方案予以解決，以保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。文章就數(shù)字化變電站繼電保護(hù)適應(yīng)性進(jìn)行了研究分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；變電站；繼電保護(hù)；適應(yīng)性

前言

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人們的用電需求日益上升，并對(duì)供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性提出了更高的要求。為滿足人們需求，我國(guó)加強(qiáng)了對(duì)數(shù)字化變電站的建設(shè)，并開始廣泛運(yùn)用繼電保護(hù)裝置，現(xiàn)階段繼電保護(hù)系統(tǒng)中還存在著一些問(wèn)題，無(wú)法充分滿足其適應(yīng)性要求，因此，需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)適應(yīng)性問(wèn)題的研究，以促進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)。

1 數(shù)字化變電站相關(guān)概述

數(shù)字化變電站就是將變電站處理的模擬信息量轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息量[1]。并能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享，將一次設(shè)備和二次設(shè)備建立在統(tǒng)一的通信基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集的數(shù)字化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的緊湊化等。數(shù)字化變電站不僅具有傳統(tǒng)變電站無(wú)法相比的自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)，更具備了安全性高、經(jīng)濟(jì)效益好、測(cè)量精準(zhǔn)度高等特點(diǎn)，是我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容。

2 數(shù)字化繼電保護(hù)裝置特點(diǎn)

與傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置相比，數(shù)字化繼電保護(hù)裝置的微處理器功能更為豐富，主要由數(shù)字電路構(gòu)成，其中具備多個(gè)可選擇接口。對(duì)數(shù)據(jù)信息的收集采用電子式互感器，而不是利用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)單元獲取模擬量。

同時(shí)，數(shù)字化機(jī)電保護(hù)裝置的電子式互感器能夠?qū)λ占畔⑦M(jìn)行處理，并利用內(nèi)部光纖向低壓端傳輸相關(guān)數(shù)字信號(hào)，利用合并單元轉(zhuǎn)化成正確格式的數(shù)據(jù)，有效減少了在模數(shù)轉(zhuǎn)換的工作。

3 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)適應(yīng)性研究

3.1 對(duì)電子互感器適應(yīng)性的研究

電子互感器類型不同，其原理也就不同[2]。數(shù)字化變電站中的電子互感器按照功能不同，可以分成兩種類型，分別為無(wú)源式電子互感器和有源式電子互感器，按照原理不同，可以分成光學(xué)原理互感器和Rogowski線圈原理互感器，同時(shí)，其型號(hào)等也有所不同，后期維修、量程等也存在一定的差異性。

測(cè)量延時(shí)誤差對(duì)繼電保護(hù)裝置能夠產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，因此，在應(yīng)用前，應(yīng)首先對(duì)電子式互感器進(jìn)行測(cè)量，一旦出現(xiàn)延時(shí)差異，則需要保護(hù)裝置設(shè)置一定延時(shí)補(bǔ)償，彌補(bǔ)延時(shí)誤差，避免對(duì)繼電保護(hù)裝置的影響。

電子式互感器中一旦出現(xiàn)量程差異，即測(cè)量值超出輸出量程上限或下限時(shí)，極易發(fā)生波形穿心畸形的情況。并且，在使用不同量程的電子式互感器時(shí)，對(duì)同一測(cè)量值的測(cè)量結(jié)果也有所不同，極有可能造成機(jī)電保護(hù)裝置誤動(dòng)作。因此，相關(guān)人員在選購(gòu)電子式互感器時(shí)，應(yīng)盡量保證所用設(shè)備為相同廠家、相同型號(hào)，以避免量程差異對(duì)繼電保護(hù)裝置造成的影響。

3.2 過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)與電子式互感器動(dòng)作實(shí)時(shí)性的適應(yīng)性研究

過(guò)程層組網(wǎng)方式與傳統(tǒng)方式相比，更能延長(zhǎng)繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。而繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間越短、制動(dòng)面積會(huì)越小，穩(wěn)定性也會(huì)相對(duì)提高，這種情況在高壓電網(wǎng)中尤為明顯。過(guò)程層組網(wǎng)方式繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間延長(zhǎng)的主要原因就是網(wǎng)絡(luò)延時(shí)、保護(hù)裝置采樣延時(shí)、電子互感器處理延時(shí)等。因此，相關(guān)人員應(yīng)通過(guò)加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)算法的完善、提升數(shù)據(jù)處理效率、優(yōu)化過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等手段，盡量減少繼電保護(hù)工作時(shí)間，提升穩(wěn)定性。

3.3 數(shù)字化繼電保護(hù)與電子式互感器采樣同步問(wèn)題研究

數(shù)據(jù)采樣傳輸延時(shí)增大受電子式互感器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備影響[3]。對(duì)不同類型、品牌電子式互感器的運(yùn)用也對(duì)數(shù)據(jù)傳輸差異性的形成產(chǎn)生影響，甚至?xí)斐刹蓸友訒r(shí)等情況，因此，需要對(duì)數(shù)字變電站所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步處理，以消除傳輸延時(shí)等造成的影響，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集時(shí)間的準(zhǔn)確辨別和數(shù)字化變電站過(guò)程層、間隔層數(shù)據(jù)的同步。

在進(jìn)行同步處理時(shí)，可以利用合并單元差值計(jì)算的方法，進(jìn)行保護(hù)裝置和電子式互感器所采集數(shù)據(jù)的同步處理?；蚴抢谜緝?nèi)統(tǒng)一時(shí)鐘法，對(duì)外部時(shí)鐘源進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置，如GPS、伽利略衛(wèi)星等同步衛(wèi)星時(shí)鐘信號(hào)，并利用銣鐘等高精度電子鐘提升外部時(shí)鐘源的可靠性，使其能夠作為電子式互感器采樣數(shù)據(jù)處理的同步源。

4 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)動(dòng)態(tài)模擬測(cè)試方案

保護(hù)動(dòng)作的快速性、靈敏性、可靠性等在數(shù)字化保護(hù)測(cè)試中具有重要的作用，是數(shù)字化保護(hù)測(cè)試的主要指標(biāo)?，F(xiàn)階段數(shù)字化變電站中所采用的電子式互感器，具有多間隔、多類型等特點(diǎn)，大大增加了對(duì)保護(hù)適應(yīng)性的需求，同時(shí)，為提升對(duì)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)中不同異常情況的適應(yīng)性，數(shù)字化保護(hù)裝置中也產(chǎn)生了多種閉鎖機(jī)制，需要相關(guān)人員對(duì)這些閉鎖機(jī)制進(jìn)行合理的數(shù)字化保護(hù)測(cè)試，盡量延長(zhǎng)有效保護(hù)時(shí)間。

結(jié)合數(shù)字化變電站網(wǎng)絡(luò)化和電子式互感器的實(shí)際情況，制定科學(xué)合理的數(shù)字化變電站繼電保護(hù)動(dòng)態(tài)模擬測(cè)試方案，通過(guò)測(cè)試，對(duì)數(shù)字化變電站系統(tǒng)的功能和性能進(jìn)行審查，以保證其符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，具有可行性。在特定的電網(wǎng)環(huán)境中，這一測(cè)試也能夠測(cè)試數(shù)字化保護(hù)的應(yīng)用性能。測(cè)試的方法主要有模擬數(shù)字化變電站典型的系統(tǒng)和組網(wǎng)模式、模擬測(cè)試各種電器故障、對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字換變電站電子式互感器中可能存在的異常情況進(jìn)行模擬測(cè)試，以及特定電網(wǎng)系統(tǒng)下，結(jié)合現(xiàn)有情況，對(duì)數(shù)字化變電站系統(tǒng)進(jìn)行模擬等。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著人們用電需求的增長(zhǎng)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)積極開展數(shù)字化變電站建設(shè)工作，并廣泛運(yùn)用繼電保護(hù)裝置。而數(shù)字化變電站繼電保護(hù)適應(yīng)性也成為了人們關(guān)注的主要問(wèn)題，相關(guān)人員應(yīng)深入分析其中問(wèn)題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)有效解決這一問(wèn)題，使數(shù)字化變電站繼電保護(hù)適應(yīng)性、可靠性、安全性得以提升，實(shí)現(xiàn)我國(guó)配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和數(shù)字化變電站經(jīng)濟(jì)效益最大化。

參考文獻(xiàn)

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