智能变电站中的继电保护设备运行维护分析_政大山.pdf

Application 创新应用304 电子技术 第 52 卷 第 4 期（总第 557 期）2023 年 4 月形式处理变电站各类设备运行数据，实现数据的集成，还可以快速推进设备维护工作，完成检修任务。在电子式互感器的运行中，可以收集变电站运行数据，掌握变电站各类设备的运行情况，通过对电压、电流等数据的收集和调整，从而实现变电站内部状况的准确判断，给出有效的操控方式，提高变电站各类系统运行的稳定性。2 电力系统继电保护的运行要求（1）基本要求。继电保护需要基于电力系统结构和系统运行需求，进行调控。继电保护作为保障电力系统的手段，必须确保继电保护达到速动性与选择性等方面的要求，继电保护应具备较高的选择性，在电力系统运行中可能出现电路故障，继电保护系统随着电力系统运行同步运转，在该情况出现后主动进行判断，结合获取的信息进行分析，锁定故障位置并主动切断故障部位和系统关联，由此不会对系统运行造成较大的冲击。选择性是资源保护应该拥有的特质，在电力系统运行期间，难以保证系统一直处于可靠的运行状态。通过继电保护系统可以在电路出现故障后进行判断，快速锁定故障部位并进行调控，防止对电路其他部位造成损害。继电保护应该具备速动性，如果其他保护系统遭遇故障，会对输电工作形成干预2。通过继电保护系统可以及时进行响应，快速寻找故障部位并进行切换，从而不会因故障问题对电0 引言继电保护是电力企业维持电力系统可靠运行的重要手段，成为电力企业在经营发展中较为关注的内容。继电保护需要随着电力系统负荷加重的实际情况，研究技术在应用中的实施状况，及时发现影响电力系统运行的威胁因素，快速升级继电保护技术，由此可以提高电力系统运行的稳定性，防止电网在运行中出现安全问题，也是电力企业在十四五时期，必须大力推进的工作。通过较为可靠、合理的继电保护技术，可以满足电力企业在输送电方面的要求。1 智能变电站中的继电保护系统特点电力企业在变电站运行中基于管理便利需求，建立智能变电站，通过智能操控方式提高变电站各类管理工作的有效性。智能变电站通过光纤可以实现设备的动态控制，通过光纤建立变电站层和过程层，由此随着变电站各类活动的运行，实现高效操控，保证各项活动在较短的时间完成运行任务，可以实现该操作的原因，在于继电保护系统该系统主要由智能终端、合并单元、同步时钟、交换机、电子式互感器组成，满足继电保护系统功能需要。每一独立装置均承担各自的任务，同时彼此间功能独立，可以为智能变电站生产活动运行提供支撑1。在电子通信网络技术的操控下，实现智能操作，提高变电站各类活动的自动化程度，以数字化作者简介：政大山，国网上海市北供电公司；研究方向：继电保护。收稿日期：2022-06-02；修回日期：2023-04-12。摘要：阐述智能变电站中的继电保护系统特点，电力系统继电保护的运行要求，继电保护设备的运行与维护中的智能整定和在线校核技术、网络化技术、自适应继电保护技术、人工神经网络技术应用。关键词：智能变电站，继电保护，智能整定，在线校核，自适应，神经网络。中图分类号：TM77文章编号：1000-0755(2023)04-0304-03文献引用格式：政大山.智能变电站中的继电保护设备运行维护分析J.电子技术,2023,52(04):304-306.智能变电站中的继电保护设备运行维护分析政大山（国网上海市北供电公司，上海 200072）Abstract This paper expounds the characteristics of relay protection systems in intelligent substations,the operational requirements of power system relay protection,the application of intelligent setting and online verification technology,networking technology,adaptive relay protection technology,and artificial neural network technology in the operation and maintenance of relay protection equipment.Index Terms intelligent substation,relay protection,intelligent setting,online verification,adaptive,neural network.Analysis of Operation and Maintenance of Relay Protection Equipment in Intelligent SubstationZHENG Dashan(State Grid Shanghai North Power Supply Company,Shanghai 200072,China.)Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 4 期（总第 557 期）2023 年 4 月 305路运转造成过大的伤害。电路系统随着输电量的增加，承担较大的负荷。为满足公众用电需求，电路系统结构日趋复杂，在此情况下工作人员很难在变电站运行中，对电力系统故障实现及时、精准的锁定。继电保护装置会在电力系统结构复杂化的过程中，失去精准判断故障位置、及时响应的能力。在电力系统继电保护方面，有必要给出可靠的维护方案，对故障部位进行精准判断，由此能够优化继电保护装置的改良方案，通过对继电保护装置内容的调整，快速锁定电路系统故障问题，给出有效的解决方法，发挥资源保护的作用。（2）安全运行要求。继电保护作为电力企业维持电力系统的常用手段，必须具备保障电力系统安全运行的能力。继电保护在应用时必须达到安全要求，可以为电路系统运行提供保障，这也是电力企业采用继电保护装置进行电力系统维稳的关注要素。在继电保护运行中需要基于电力系统安全运行需要，定期检查继电保护装置，评估继电保护装置在电力系统稳定性维持方面的情况，研究继电保护装置各类元件是否按照要求进行、连接各类元件能否处于良好状态。在继电保护装置监管时，进行动态监控，确保继电保护装置连接操作没有出现不规范的问题。在继电保护安全运行环节，需要检查机电控制运行的各项指标，还需要评估电力系统内部设备的状态，进行全面检查并记录相关数据，由此可以成为工作人员分析继电保护装置电力系统稳定、维护的数据，基于分析结果评估继电保护装置功能表现。在此基础上，工作人员根据该装置功能要求，进行参数调整的动作，提高继电保护装置应用的有效性。通过一系列的检查工作，分析工作要点，给出较为可靠的方案，对继电保护装置进行有效的调控。3 智能变电站继电保护设备的运行与维护 3.1 智能整定和在线校核技术变电站内部设备较多，在变电站运行时为确保各类活动有序开展，不会影响变电站运行，需要借助技术进行监测，掌握变电站内部设备的运转情况，给出有效的管控措施。在此背景下，在线校核技术与智能制定技术成为电力企业监控变电站活动运转状况、设备运行稳定性的技术，通过智能控制系统满足技术在设备运转期间监控工作的需要，结合现实情况对智能变电站系统运行进行监控。该技术使用中，配合计算机监控系统，掌握智能变电站内部设备运行信息，同时还需要与保护系统、控制系统相互协调，由此可以借助网络传递信息，及时获取变电站各类设备的运转数据。通过数据整合以及分析，快速发现各数据存在的联系，在故障处理的过程中，依托智能技术可以建立模拟模型，从而通过模型完成系统整定、校核的工作。在变电站内部设备体系结构愈加复杂的情况下，增加设备状态监测与管理的难度，使用智能整定与在线校核等技术，可以通过模型构建，预测设备运行状况。通过对设备运转信息的最大程度利用，提高预测结论的可信度，由此基于设备稳定运行需求进行控制。在设备运转中，对信息进行动态管控，提出针对性管控方法，使设备可以处于稳定的状态3。3.2 网络化技术在继电保护装置中，基于机电控制功能优化需求，使用网络化技术可以通过信息集成以及分析，从而可以应用在电路状态判断方面，可以随着电路系统的运行进行实时监测，快速发现异常状况，必要时进行预警，还可以选择性地给出故障部位的处置方案，进行故障切换，确保电网不会受到故障元件的影响，也为工作人员维修故障设施提供时间，不会形成过大的经济损失。在网络化技术的应用下，可以借助数据通信，实现信息的高效利用。在继电保护应用到电路系统的各个环节，选择合规的方式进行集中管理，能够借助网络技术提高继电保护装置的性能，由此可以借助继电保护装置，实现可靠操作，保证电路系统运行的安全性，同时也可以降低电路系统运行对资源的消耗。在继电保护中网络化技术的使用尤为关键，是继电保护装置性能优化的基本手段。3.3 自适应继电保护技术在智能变电站大范围普及的背景下，电力企业在变电站各类工作开展时，可以借助智能化程度较高的自适应继电保护技术，处理变电站内部各类工作，利于活动的稳定推进。如果遇到问题快速检查设备，通过检测数据进行评估，能够判断设备的使用状态，还可以通过获得的信息进行调控。传统变电站遇到设备问题，需要对设备进行检测，逐步缩小故障范围，即便发现故障位置也无法快速进行处理，不能在故障出现的第一时间进行控制。自适应继电保护技术可以随着变电站内部设备的运行进行监控，将故障发生时间和调整时间的差距控制在最低值。在技术应用下，可以自动发现系统设备的异常情况，根据程序进行调控。在自适应的过程中，完善系统参数，使变电站快速恢复运行。自适应保护技术在智能变电站中应用一段时间，从目前反馈的信息了解到，该技术在设备故障处理方面具备较高的灵活性，成为智能变电站设备管理的常用技术，可以为继电保护设备可靠运行提供帮助。3.4 人工神经网络技术人工神经网络技术以信息技术作为基础，应用在智能变电站继电保护中，可以借助专家系统实现智能操控。人工神经网络是根据智能控制要求，模仿人类大脑运行机制建立的系统，在人工神经网络技术的应用下，以专家系统作为控制智能变电站活Application 创新应用306 电子技术 第 52 卷 第 4 期（总第 557 期）2023 年 4 月动的主要抓手，该系统在变电站运行中可以快速获取信息，自主学习并处理收集的信息内容。在电路系统运行中使用人工神经网络，通过数据的收集，对电路系统做出大致的判断，应用在电路系统故障处理时，可以根据获取的信息快速锁定继电保护着重关注的区域，同时提出有效的管控方法，从而提高继电保护工作的整体水平。在人工神经网络技术的应用下，需要明确继电保护装置功能特征，发挥企业功能优势，将继电保护装置出现故障的概率控制在较低水平。在人工神经网络技术的使用中，基于电路系统设备保护需求，给出有效的调控方式，由此可以快速发现系统故障，提出最佳的处理方案，防止电路运行环节供电工作的稳定性得不到保障。我国人工神经网络技术网在变电站继电保护中使用一段时间，在此过程中获得不少成果，可以提高变电站设备故障响应速度，也能降低变电站设备管理成本。目前，该项技术仍有较大的潜力，电力企业需要整理继电保护中人工神经网络技术的使用数据，基于智能变电站管控要求，推进技术升级，从而可以丰富人工神经网络技术在继电保护中的功能，为变电站继电保护提供更多有利的条件 3.5 继电保护系统继电保护系统应该随着变电站运行需要进行升级与优化，从智能变电站运行需求角度出发，使用双重化配置的手段，为继电保护系统稳定运行提供保障。在智能化操作下，变电站如果出现开关或变电站后备故障，可以借助继电保护系统双重配置保护相邻区域线路，防止内部母线出现故障。开启后备保护系统，不会对电力系统运行形成阻碍，在后备系统启动后，检查后备电路相关设备的情况。通过数据分析电流运转信息，作为判断系统运行情况的依据。在系统运行中，为使电网可靠运行，还需要清楚变电站各设备的电压，通过对电压的了解，判断设备状态，给出集中控制的手段，由此可以发挥继电保护系统的功能。通过合理的运行方案进行操作，提高变电站各类设备运行的稳定性。在变电站运行中，继电保护系统可以监测内部变压器与母线等装置的情况，一旦相关装置出现故障，可能影响电力的传输。继电保护系统的存在，可以快速应对该种状况，例如线路母线或变压器出现问题，可以快速跳闸，不会因相关装置故障破坏整个电力系统运行的可靠性。在电力系统中过程层较为关键，过程层出现问题，整个系统的运行均会受到牵连。在电力系统稳定运输阶段，可以根据系统内部设备的调控，使设备处于稳定的状态。4 结语在我国电力行业朝智能方向发展的过程中，需要基于电力传输要求，结合电力系统高负荷的运行状态，给出有效的保护方式。继电保护在电力系统运行中，为变电站实现变电设备精准控制提供支持，在继电保护装置的应用下，灵活使用现代技术，实现智能操控、动态收集设备数据。通过各设备运行数据的收集，进行综合分析以及评估，从而掌握设备运行情况并做出有效的控制4-12。在电力系统继电保护期间，应该基于新时期电力企业对电力系统运行提出的需求，归纳继电保护运行方面的内容，确定继电保护基本要求和安全运行要求，使用自适应控制技术、智能整定和在线校核技术、网络化技术、人工神经网络技术等，提高继电保护在电力系统运行方面的保障效果。参考文献1 刘彭瑀.智能变电站继电保护的运行和维护管理J.技术与市场,2021,28(07):179-180.2 李扬.智能变电站继电保护设备的运行和维护研究J.工程技术研究,2019,4(22):127-128.3 李斌.智能变电站继电保护设备的运行和维护研究J.通信电源技术,2019,36(05):53-54.4 王同文,谢民,孙月琴,沈鹏.智能变电站继电保护系统可靠性分析J.电力系统保护与控制,2015,43(06):58-66.5 笃峻,叶翔,葛立青,杨贵,周奕帆.智能变电站继电保护在线运维系统关键技术的研究及实现J.电力自动化设备,2016,36(07):163-168+175.6 文继锋,盛海华,周强,姜健宁,熊蕙,潘武略.智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用J.江苏电机工程,2015,34(01):21-24+29.7 刘琨,黄明辉,李一泉,陈志光,曾耿晖,刘玮,苏忠阳.智能变电站故障信息模型与继电保护在线监测方法J.电力自动化设备,2018,38(02):210-216.8 李保恩.智能变电站继电保护装置自动测试平台的研究和应用J.电力系统保护与控制,2017,45(07):131-135.9 郭采珊,蔡泽祥,潘天亮,张延旭.基于信息可达性的智能变电站继电保护系统风险评估方法J.电网技术,2018,42(09):3041-3048.10 何旭,姜宪国,张沛超,高翔.考虑检修策略的智能变电站保护系统可用性分析J.电网技术,2015,39(04):1121-1128.11 张延旭.智能变电站继电保护系统的信息流建模与可靠性提升策略D.广东：华南理工大学,2016.12 刘琨,黄明辉,李一泉,陈志光,曾耿晖,刘玮,蔡泽祥,苏忠阳.基于状态信息关联关系的智能变电站继电保护在线监测方法J.现代电力,2017,34(06):85-91.