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簡述智能制造的時代背景范文第1篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站繼電保護；配置；優(yōu)化

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

一、數(shù)字化變電站繼電保護的概述

1、數(shù)字化變電站繼電保護的構(gòu)成

1.1 智能化的一次設(shè)備

一次設(shè)備被檢測的信號和被控制的操作驅(qū)動回路經(jīng)過重新設(shè)計、采樣微處理器和光電技術(shù)設(shè)計，使原來要通過二次采樣電纜輸入的電壓電流信號，通過電子式互感器取代傳統(tǒng)互感器的方式，原來開關(guān)位置、閉鎖信號和保護、測控的跳合閘命令等原來用二次電纜傳輸?shù)男盘柫浚纪ㄟ^集成智能化一次設(shè)備實現(xiàn)。簡化了常規(guī)機電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu)，數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接。換言之，變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程器件代替，常規(guī)的強電模擬信號和控制電纜被光電式數(shù)字量和光纖網(wǎng)絡(luò)代替。

1.2 網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備

變電站內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備，如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設(shè)計制造，設(shè)備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信，二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復(fù)的I/O現(xiàn)場接口，通過網(wǎng)絡(luò)真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源其享，常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊【1】。

1.3自動化的運行管理系統(tǒng)

變電站運行管理自動化系統(tǒng)應(yīng)包括電力生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計無紙化；數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動化；變電站運行發(fā)生故障時能及時提供故障分析報告，指出故障原因，提出故障處理意見；系統(tǒng)能自動發(fā)出變電站設(shè)備檢修報告，即常規(guī)的變電站設(shè)備“定期檢修”改變?yōu)椤盃顟B(tài)檢修”。

2、數(shù)字化變電站繼電保護優(yōu)化配置的必要性

數(shù)字化變電站繼電保護，為加快變電站繼電保護一體化建設(shè)，需要提升運維人員的技能水平，組織當值運維人員開展了變電運維一體化技能培訓(xùn)。數(shù)字化變電站繼電保護，需要對光纖通道異常及處理方法進行講解，利用掌握好繼電保護知識，把設(shè)備的保護原理摸清吃透，才能在平時的運維工作中得心應(yīng)手。數(shù)字化變電站繼電保護，實現(xiàn)變電站繼電保護建設(shè)速度和質(zhì)量的雙重提升，需要提高運維人員的技能水平，以此推進變電站繼電保護一體化體系。數(shù)字化變電站繼電保護過程中，故障錄波裝置及保護信息子站兩類繼電保護輔助設(shè)備由于使用頻率較低，需要得到運維檢修人員的重視，部分設(shè)備出現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)偏差、通道中斷等缺陷都未能及時處理，導(dǎo)致線路發(fā)生故障時，無法采集到相關(guān)數(shù)據(jù)，影響故障的分析判斷。

3、數(shù)字化與傳統(tǒng)保護裝置的區(qū)別

對于傳統(tǒng)的保護裝置硬件來說，一方面其微處理器是數(shù)字電路構(gòu)成的基礎(chǔ)，一旦出現(xiàn)一些小的故障，就會對整個數(shù)字電路產(chǎn)生不利的影響。另一方面，傳統(tǒng)保護裝置核心單元的四周有著不同的接口，需要按照接口的不同接進相應(yīng)的線路，不僅在一定程度上干擾了裝置的運行，而且提高了保護的成本。但對于數(shù)字化保護裝置，隨著社會的發(fā)展中，數(shù)字化的保護裝置得到了很大的改進，無論是軟件方面還是在硬件方面，都有了很大的提高。原來的那些細小的問題得到了很好的解決，同時，充分滿足了客觀上收益高成本低的要求。在數(shù)字化保護裝置中，使用電子式互感器來進行數(shù)據(jù)的采集，這是與傳統(tǒng)保護裝置的硬件結(jié)構(gòu)方面最大的不同。數(shù)字化繼電保護裝置主要包含:開入單元、出口單元、中央處理單元、光接收單元、通信接口等單元。數(shù)字化與傳統(tǒng)保護裝置的區(qū)別，使得繼電保護在目前的運行過程中有了明顯的改善，從而在杜絕表面工作以后，很多的工作都有了實質(zhì)性的進展。

二、數(shù)字化變電站繼電保護優(yōu)化配置

1、數(shù)字化集成保護優(yōu)化配置

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的時代背景下，數(shù)字化變電站繼電保護優(yōu)化技術(shù)也不斷更新，而系統(tǒng)性保護優(yōu)化配置在IEC61850、數(shù)字化一次設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)二次設(shè)備廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，使之能夠符合變電站信息共享以及互相操作的目的，從而能夠全面保護變電站；而系統(tǒng)性保護優(yōu)化配置也是在這個基礎(chǔ)上形成的一種保護優(yōu)化配置方案，系統(tǒng)性保護優(yōu)化配置方案一般采用雙重化優(yōu)化配置的方法，這兩個系統(tǒng)可以一起運轉(zhuǎn)，相輔相成，其也可以單獨運行。這兩者配置沒有任何區(qū)別，所采用的工作原理也近乎相同，其操作簡單、分析全面，同時也是全面保護配置方案的基礎(chǔ)依據(jù)【2】。雖然數(shù)字化保護優(yōu)化配置有許多優(yōu)點，能夠準確迅速地分析問題以及達到信息共享，但是其中也存在很多缺點。經(jīng)過多次的技術(shù)改進，系統(tǒng)性保護優(yōu)化配置已經(jīng)完成了多個方案進行共同使用的目的，與常規(guī)性保護優(yōu)化配置方案比較，系統(tǒng)性保護優(yōu)化裝置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為簡單、易操作，裝置設(shè)備也較為簡單，但其對操作技能有更高的要求，所以，在實際操作中應(yīng)該選取高技能、高水平的專業(yè)操作人員。

2、進一步加強常規(guī)性保護

常規(guī)保護就和使用常規(guī)互感器時的情況一樣，主要是根據(jù)要求選擇配置，需要注意的是保留保護的邏輯圖和類型，例如開關(guān)、主變、線路等保護。其次，需要將本來的插件改為光纖通信接口，其中CPU的處理方式要相應(yīng)改變?yōu)橥ㄐ沤涌?、?0改為GOOSE接口進行。只需要根據(jù)壓板投退保留一些開入，利用智能操作箱對剩下的部分進行轉(zhuǎn)移或者取消，這些事情都可以立即進行而沒有必須要花費時間放在模擬實驗上了。

3、主變保護配置方案

現(xiàn)階段，隨著經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展，人們給供電工作提出了更為嚴格的要求，因此，對于數(shù)字化變電站繼電保護工作而言，如何落實其優(yōu)化配置工作便顯得愈發(fā)重要了。對配置方案予以優(yōu)化設(shè)計的過程中，往往重視并做好各個環(huán)節(jié)工作，落實主變保護配置方案的優(yōu)化設(shè)計便是其中極為關(guān)鍵的一環(huán)，應(yīng)給予嚴謹對待。

對于主變保護配置而言，其通常采用雙重化保護方案，其主要包括兩個方面，一個是電量保護，另一個是非電量保護。在電量保護配置方面，既有軟壓板的設(shè)置，又有硬壓板的設(shè)置，前者的功能在于保障投退動作的有效執(zhí)行。

4、110kV特殊值和35kV、10kV饋線保護裝置

110kV屬于一個較為特殊的電壓值，國內(nèi)相當數(shù)量的變電站均將其當做額定電壓，因此，在優(yōu)化配置方案的工作中，尤其要重視這一問題，并在各個工作環(huán)節(jié)均將其作為重點考量因素。結(jié)合對象以實現(xiàn)配置的合理選擇和應(yīng)用，與應(yīng)用常規(guī)互感器的情況較為相似，應(yīng)重視并做好保護類型以及邏輯圖的有效保留工作，主要包括主變保護、線路保護以及開關(guān)保護等。在數(shù)據(jù)采集方面，借助光線通信接口以實現(xiàn)對傳統(tǒng)的交流量輸入插件的有機替代【3】。如此一來，便可更加凸顯數(shù)字化所具有的優(yōu)勢，一方面能夠滿足繼電保護優(yōu)化配置的相關(guān)要求，另一方面能夠滿足110kV電壓的相關(guān)要求。對110kV線路段予以保護時，還應(yīng)堅持具體問題具體分析的原則，結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平以及技術(shù)條件等諸多方面的影響設(shè)計針對性的保護配置方案。

以數(shù)字化變電站為目標對象，開展繼電保護工作時，饋線屬于極為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，應(yīng)給予足夠的重視，因此，在設(shè)計方案的過程中，尤其要重視并做好饋線問題的處理。以35kV和10kV饋線問題為例，二者既有相似之處，也有一定的差異，有必要分清異同，再予以區(qū)別對待。一般而言，為滿足不同線路的各自需求，將會引入和應(yīng)用MU合并單元，往往5回35kV出線同電容器便對應(yīng)著一個合并單元，同時經(jīng)由一臺交換機以實現(xiàn)保護裝置的接入。而10kV與35kV存在差異，其與電容器之間不允許應(yīng)用合并單元，換而言之，僅允許應(yīng)用具有獨立性質(zhì)的合并單元。母線電壓應(yīng)采取分段且并列的運行方式，同時分段動作的實現(xiàn)主要借助智能電壓切換單元予以達成，從而最終滿足運行狀態(tài)下的數(shù)字化切換功能。

結(jié)束語

總之，數(shù)字化變電站繼電保護配置對于變電站的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用，因此，在具體的工作中，要不斷優(yōu)化數(shù)字化變電站繼電保護的配置，促進其進一步發(fā)展。

參考文獻：

[1]劉凱里. 數(shù)字化變電站繼電保護優(yōu)化配置研究[D].華南理工大學(xué),2013.