继电保护论文：技术在智能电网的应用

　　继电保护论文：技术在智能电网的应用

　　引言

　　电网建设是我国经济发展的重要支撑，随着自动化电力设备的增加，对于智能电网的保护成为电力工作研究的重点。在进行继电保护时，传统上采用二次接线、继电保护装置进行相互之间的协同工作，并派遣电力人员进行运行维护。这种传统的继电保护技术在智能电网的适应性不足，采用二次设备的连接形成的回路，可以加强对智能电网的保护，提高继电保护在智能电网中的适应性，为智能智能电网提供更广泛的应用范围。

　　1 智能电网概述

　　智能电网的核心在于“智能”二字，而“智能”二字的实现，往往离不开众多高精尖设备的运用。当前，集尖端、稳靠、集成、低碳为一体的智能电力设备已经成为智能电网基础框架的重要构成。在其自动化运转程序下，所有设备运行信息的采集、测量、监控、保护等都能在一个封闭的环圈内得到有序的处理和妥善的安排。智能电网通常采用三层架构的方式，按照逻辑来划分，三层由下往上分别是过程层、间隔层、站控层，具体架构。站控层主要作用是发出信号指令、修改和使用继电保护的整定值等；过程层是对接具体设备端，要求具有较高的实时性和可靠性，主要作用是采集开关量、跳闸等信号。

　　2 继电保护技术

　　2.1 继电保护大数据管理系统需求分析

　　继电保护大数据管理系统需要对电力系统和元件测量的数据以及供电单位产生的用户数据，包括结构性数据功率、电压、电流等以及非结构化数据网页、音频、视频和图片的储存。其内容主要包含四个模块：数据采集模块、数据储存模块、数据处理模块和数据应用模块。

　　2.2 继电保护技术方法

　　按照上述思路进行保护系统隐性故障诊断分析，可以从多个角度进行故障识别与评价。具体来讲，就是可以利用动作距离、启跳时间和穿越频率对故障所在区域、相邻区域和较远区域的继电保护装置动作展开分析，确认能否达到要求。如果未能达到要求，说明区域存在隐性故障。动作距离分析在系统发生故障后，将发出跳闸指令，相邻后备保护将发生动作。而装置主保护的启动距离和动作距离应同时比零大，后备保护同样也符合这一条件，做到同时进行跳闸指令发送。在相邻位置保护装置上，如果装置距离电源较近，主保护则出现动作距离比零小的情况下，后备保护的动作距离则比零大，因此能够提供后备保护[3]。在距离保护装置较远的位置，存在主保护和后备保护动作距离均比零小的情况，因此不会发生保护动作。在系统能够维持正常运行状态时，动作距离呈现出上述规律。但是如果存在隐性故障，就可能造成远离故障元件的保护装置发生动作，也可能导致相邻装置发生主保护误动、后备保护拒绝动作的情况。启跳时间分析除了根据动作距离进行故障诊断，也可以根据动作时间确认系统是否存在隐性故障。如在系统过量保护功能实现上，对主保护和后备保护的动作时间就提出了一定要求，只有满足条件才能保证动作可靠。具体来讲，就是后备保护拥有的启跳时间要比主保护长。在相邻区域，保护装置后备保护则需要更长时间才能启跳，以免在故障区域保护装置动作前发生动作。而在远离故障的区域，无论是主保护还是后备保护都需要满足动作距离小于零的要求。在故障发生后，按照启跳时间，应当为故障所在区域后备保护优先动作，其次为主保护发生动作，再次为相邻区域后备保护发生动作，其余保护装置则不会发生动作。无法满足上述条件，说明区域存在隐性故障。穿越频率分析在系统故障发生后，故障所在区域保护装置和相邻区域保护装置都要做到动作准确、灵敏，以便使系统得到有效保护。从灵敏度要求上来看，故障发生区域继电保护装置主保护和后备保护的穿越频率至少都应达到 1。而在相邻区域，主保护装置穿越频率不超过 1，后备保护则至少达到 1。在远离故障的区域，保护装置穿越频率均比 1 小。如果相邻区域主保护穿越频率超出 1，将出现误动情况。同样的，远离故障区域动作灵敏度也不能过高，以免发生误动情况。而故障所在区域保护装置灵敏度应较高，以免发生拒动问题。不符合动作灵敏度条件要求，说明所在区域存在隐性故障

　　2.3 交互界面

　　结构化数据管理界面。在管理结构化数据时，需要在交互界面上拥有对数据库进行增删改查的操作，同时要实时的显示操作过后的结果，并且对于不同的结构化数据要有不同的操作项来区分。整个交互界面使用 Java作为框架，标题是“基于大数据管理系统设计”，左侧“结构化数据”菜单栏，菜单项包括“发动机”、“变压器”、“母线”等继电保护元件的选项；界面左下侧的“非结构化数据”管理栏；界面顶头的是一个搜索框和搜索按钮，点击搜索按钮以后，系统会按照搜索框中的关键词对数据库做检索；界面中心是显示区；界面右侧是列表进行增加一行数据、删除一行数据和修改数据进行操作的按钮和数据填入区域

　　2.4 数据展示层

　　数据展示层主要作用是通过画面、告警显示、光标闪烁等方式提示用户进行人机交互操作。方案中智能智能电网继电保护运维系统包含了基于IEC61850 数据采集协议，同时兼具数据的处理、告警以及人机交互界面等多种功能，符合国家对智能电网一体化监控的要求，能很好地适用于智能电网继电保护运行

　　2.5 就地间隔保护

　　实践表明，主后一体化的微机线路能有力保护变压器，所有的设备程序都应按被保护对象的位置、效能进行有效配置，这样才能有效保障电力系统的稳定运行和设备安全。就地间隔保护的目标是实现对电力设备系统的就地安设、间隔保护，它通过电缆采样的方式来获取相应的设备运行信息，而后再通过相应的连环闭锁功能有效控制变电站的整体运转效果，最终通过智能网络控制降低变电站故障的发生，有效控制电缆跳闸的发生率。就地间隔的保护措施是不依赖其他外部设备的，具有极强的独立性。就地间隔层保护的实现主要依赖以下三个层面的工作：（1）电缆跳闸的保护。只有当变电站的电缆跳闸得到可靠保护时，才能实现整体设备运转的速动性与直关性。（2）连锁闭锁功能的实现。只有通过连锁闭环功能，才能让网络技术与智能设备之间实现互动联通，从而实现变电站内部信息的实时。（3）通信系统的构建。只有搭建起系统、完善、全面、可靠的通信系统，才能够让变电站的智能化运转落到实处，让各个区域的信息通信在保持独立的基础上，具有积聚性和可分享性

　　结束语

　　智能电网继电保护改造的目的是不断优化智能电网功能，保障电力系统的稳定运行。继电保护装置调试为其改造提供了科学依据。技术人员作为智能电网继电保护的主导者，必须具备电力专业从业资质与过硬的电力专业素养，以严谨的工作态度对待每一次电力系统操作，从继电保护调试细节入手，降低误操作概率，维护智能电网继电保护装置的安全、稳定运行