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簡述智能制造的時代背景范文第1篇

關鍵詞：數字化變電站繼電保護；配置；優化

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

一、數字化變電站繼電保護的概述

1、數字化變電站繼電保護的構成

1.1 智能化的一次設備

一次設備被檢測的信號和被控制的操作驅動回路經過重新設計、采樣微處理器和光電技術設計，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互感器的方式，原來開關位置、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的信號量，都通過集成智能化一次設備實現。簡化了常規機電式繼電器及控制回路的結構，數字程控器及數字公共信號網絡取代傳統的導線連接。換言之，變電站二次回路中常規的繼電器及其邏輯回路被可編程器件代替，常規的強電模擬信號和控制電纜被光電式數字量和光纖網絡代替。

1.2 網絡化的二次設備

變電站內常規的二次設備，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展中的在線狀態檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設計制造，設備之間的連接全部采用高速的網絡通信，二次設備不再出現常規功能裝置重復的I/O現場接口，通過網絡真正實現數據共享、資源其享，常規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

變電站運行管理自動化系統應包括電力生產運行數據、狀態記錄統計無紙化；數據信息分層、分流交換自動化；變電站運行發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；系統能自動發出變電站設備檢修報告，即常規的變電站設備“定期檢修”改變為“狀態檢修”。

2、數字化變電站繼電保護優化配置的必要性

數字化變電站繼電保護，為加快變電站繼電保護一體化建設，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。數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，把設備的保護原理摸清吃透，才能在平時的運維工作中得心應手。數字化變電站繼電保護，實現變電站繼電保護建設速度和質量的雙重提升，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，部分設備出現采樣數據偏差、通道中斷等缺陷都未能及時處理，導致線路發生故障時，無法采集到相關數據，影響故障的分析判斷。

3、數字化與傳統保護裝置的區別

對于傳統的保護裝置硬件來說，一方面其微處理器是數字電路構成的基礎，一旦出現一些小的故障，就會對整個數字電路產生不利的影響。另一方面，傳統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。但對于數字化保護裝置，隨著社會的發展中，數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。在數字化保護裝置中，使用電子式互感器來進行數據的采集，這是與傳統保護裝置的硬件結構方面最大的不同。數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。數字化與傳統保護裝置的區別，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性的進展。

二、數字化變電站繼電保護優化配置

1、數字化集成保護優化配置

在科學技術不斷發展的時代背景下，數字化變電站繼電保護優化技術也不斷更新，而系統性保護優化配置在IEC61850、數字化一次設備以及網絡二次設備廣泛應用的基礎上，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；而系統性保護優化配置也是在這個基礎上形成的一種保護優化配置方案，系統性保護優化配置方案一般采用雙重化優化配置的方法，這兩個系統可以一起運轉，相輔相成，其也可以單獨運行。這兩者配置沒有任何區別，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依據【2】。雖然數字化保護優化配置有許多優點，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。經過多次的技術改進，系統性保護優化配置已經完成了多個方案進行共同使用的目的，與常規性保護優化配置方案比較，系統性保護優化裝置的網絡結構較為簡單、易操作，裝置設備也較為簡單，但其對操作技能有更高的要求，所以，在實際操作中應該選取高技能、高水平的專業操作人員。

2、進一步加強常規性保護

常規保護就和使用常規互感器時的情況一樣，主要是根據要求選擇配置，需要注意的是保留保護的邏輯圖和類型，例如開關、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的處理方式要相應改變為通信接口、工/0改為GOOSE接口進行。只需要根據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

現階段，隨著經濟水平的不斷發展，人們給供電工作提出了更為嚴格的要求，因此，對于數字化變電站繼電保護工作而言，如何落實其優化配置工作便顯得愈發重要了。對配置方案予以優化設計的過程中，往往重視并做好各個環節工作，落實主變保護配置方案的優化設計便是其中極為關鍵的一環，應給予嚴謹對待。

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，既有軟壓板的設置，又有硬壓板的設置，前者的功能在于保障投退動作的有效執行。

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，國內相當數量的變電站均將其當做額定電壓，因此，在優化配置方案的工作中，尤其要重視這一問題，并在各個工作環節均將其作為重點考量因素。結合對象以實現配置的合理選擇和應用，與應用常規互感器的情況較為相似，應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、線路保護以及開關保護等。在數據采集方面，借助光線通信接口以實現對傳統的交流量輸入插件的有機替代【3】。如此一來，便可更加凸顯數字化所具有的優勢，一方面能夠滿足繼電保護優化配置的相關要求，另一方面能夠滿足110kV電壓的相關要求。對110kV線路段予以保護時，還應堅持具體問題具體分析的原則，結合當地經濟發展水平以及技術條件等諸多方面的影響設計針對性的保護配置方案。

以數字化變電站為目標對象，開展繼電保護工作時，饋線屬于極為關鍵的環節，應給予足夠的重視，因此，在設計方案的過程中，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，將會引入和應用MU合并單元，往往5回35kV出線同電容器便對應著一個合并單元，同時經由一臺交換機以實現保護裝置的接入。而10kV與35kV存在差異，其與電容器之間不允許應用合并單元，換而言之，僅允許應用具有獨立性質的合并單元。母線電壓應采取分段且并列的運行方式，同時分段動作的實現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下的數字化切換功能。

結束語

總之，數字化變電站繼電保護配置對于變電站的發展有著至關重要的作用，因此，在具體的工作中，要不斷優化數字化變電站繼電保護的配置，促進其進一步發展。

參考文獻：

[1]劉凱里. 數字化變電站繼電保護優化配置研究[D].華南理工大學,2013.