就地化继电保护运维检修关键技术研究

介绍就地化继电保护"一键式备份与下装"、"文件一致性校验"、"预制缆检测"等技术,为构建以"工厂化调试"、"诊断式运维"、"更换式检修"为核心的就地化继电保护运维检修体系提供坚实技术基础,大幅提高工作效率,引领智能变电站继电保护技术发展。     

就地化保护智能运维检修模式研究

智能变电站中合并单元、智能终端等二次设备导致系统可靠性降低、保护动作时间延长等问题。随着就地化保护装置在新一代智能变电站中的推广应用,上述问题可以得到有效解决,但传统运维检修模式也将面临全新的挑战。针对现阶段智能变电站运检模式中存在的不足,充分应用就地化保护装置接口标准统一、体积小易更换和保护专网信息集中上送的特点,提出了集中式设备信息查看、智能化故障诊断与状态评估的全新运维模式和"工厂化智能调试+更换式快速检修"的全新检修方案,为未来就地化保护技术的进一步推广应用提供参考。     

国家电网220 kV及以上交流保护十年运行分析

介绍了国家电网公司近10年来(2006—2015)在继电保护领域取得的成果,综合分析了国家电网公司220 k V及以上电压等级交流系统继电保护装置的装备和运行情况,详细介绍了装置微机化率、双重化率、国产化率的发展情况,对近10年来继电保护装置动作情况、不正确动作原因以及采用"常规互感器+合并单元"方式的智能变电站220 k V及以上电压等级继电保护装置在2014年各类型线路故障中的动作时间进行了深入分析。选取了由于保护装置原理缺陷、通道、运维等方面问题造成的5次典型性保护不正确事件进行分析。在此基础上,针对继电保护装置的生产制造、基建调试、运行维护以及智能变电站等方面提出了有效建议,并展望了"十三五"期间保护装置就地化、小型化、智能化运维体系等继电保护关键技术。     

变电站继电保护就地化整体解决方案研究

回顾了近十年来我国智能变电站继电保护技术发展的概况,介绍了继电保护就地化的整体配置方案,包括线路保护、母线保护、主变保护、站域保护及间隔层其他设备就地化的实现技术。介绍了继电保护就地化的气候环境适应性、电磁环境适应性、二次回路可靠性和跨间隔保护设备就地化等关键问题,并提出了相应的解决措施。考虑到就地化继电保护运维的特殊性,提出了以自动检测和智能监测为基本方法的运维管理模式,实现就地化继电保护全寿命周期内即插即用的目标。展望了继电保护就地化技术未来可能的发展方向。     

智能变电站故障检修系统运维技术研究

传统智能变电站故障检修系统运维技术只对变电站设备进行单次维修,检修周期不同步,导致运维效果差,为此采用继电保护运维技术对智能变电站故障检修系统进行深度维护。分析变电站体系结构,对易发生故障设备进行多次检查与维护。利用继电保护运维技术分析维护电子式互感器结构,使用IEC61850—9协议接口合并各个设备单元,并对设备一次维护工作、运维项目、检修措施进行分析;在二次设备维护检修时,设计TCP报文格式,结合一次设备运维中的合并单元,对合并器进行二次设备检修,设计了二次设备维护工作、运维项目、检修措施,通过对设备进行两次维护,提升检修系统运维效果。由实验结果可知,继电保护运维技术的月平均告警事件数量低于1个,运维周期始终在6 min以下,运维效果好,为变电站设备故障检修奠定了基础。     

智能变电站就地化保护无线接入方案设计

随着能源互联网的发展,智能电网中智能变电站得到了快速发展,继电保护装置的分布式布置已成为必然趋势。为应对智能变电站继电保护分散化布置、信息远程控制等问题,提出了基于工业无线通信技术的变电站就地化保护方案。依据变电站特点,将工业无线通信系统应用于变电站就地化保护站控层,实现对变电站现场设备监测,开发适用于变电站环境的无线通信模块,进行实验室及现场测试,试验证明该方案可实现变电站复杂环境下高可靠、实时的数据传输,为后续智能变电站就地化保护研究提供参考。     

无防护安装就地化保护应用与实践

阐述了国内微机保护的发展历程以及目前继电保护所暴露的一些问题,提出了继电保护的小型化和就地化。具体研究了全站二次系统架构、智能管理单元及就地化操作箱。提出了无防护安装就地化保护的预期目标:通过就地安装减少中间环节提升保护快速性,可靠性和减少干扰;通过即插即用的检修模式缩短保护装置的更换时间,提高检修效率;推动智能站二次系统整体设计方案优化及运维技术和管理的创新,实现变电站安全可靠、运维便捷、节能环保、经济高效。无防护安装就地化保护的基础技术条件已具备,已有就地化线路保护与就地化分布式母线保护经过了实践检验,无防护安装的就地化保护将开启变电站建设、运维的全新模式。     

500 kV就地化保护变电站

正就地化保护通过就地布置方式与一次设备直接相连,采用标准化接口和优化回路设计,减少中间传输环节,提升了继电保护性能,适应了电网发展对继电保护可靠性、速动性的要求,大幅缩短了现场建设周期,提高了运维检修效率和智能化应用水平。江苏宿迁钟吾500 kV智能变电站于2017年投运,站内主变、母线、线路及断路器等主要一次设备     

面向状态检修的智能变电站二次设备公共信息模型扩展研究

智能变电站的新特点和新变化对智能站继电保护状态检修提出了新要求,智能变电站二次设备公共信息模型是建设新型智能变电站继电保护状态检修的基础。IEC 61970和IEC 61968公共信息模型(CIM)不能为智能变电站继电保护状态检修提供全面的公共信息模型支撑。基于IEC 61970和IEC 61968的CIM基本扩展原则,通过分析继电保护装置物理结构分层以及智能变电站保护控制系统通过网络化二次回路进行信息交互的新架构,扩展了智能变电站继电保护二次设备资源公共信息模型和继电保护二次设备资产公共信息模型。提出了基于IEC 61850的变电站二次设备状态信息模型到智能变电站继电保护二次设备量测模型的模型映射方案,构建了完整的智能变电站继电保护二次设备公共信息模型架构,为智能变电站继电保护状态检修的应用和二次运维管理系统信息的集成和交互奠定了基础。     

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

随着智能变电站的快速推广,对站内继电保护设备的运维要求越来越高。传统的定期检修的运维模式已经无法满足供电高可靠性的要求,基于在线运维系统实现状态监测与检修是提高运维水平的关键。在此背景下,重点介绍了如何在智能变电站技术条件下构建和实现继电保护在线运维系统,并对与继电保护密切相关的保护设备状态监测、二次回路状态监测、辅助检修操作等关键技术进行了深入的介绍和探讨。工程应用实例结果说明了所提在线运维系统的实现方法是可行的。     

基于状态监测的继电保护系统检修策略研究

随着智能变电站的不断建设和监测技术手段的不断发展,继电保护系统进行状态检修已成为可能。但现有继电保护状态检修研究大多基于定性分析,缺少科学、合理的定量理论研究。基于此,结合智能变电站继电保护系统各组件的故障机理和类型、演变特点,将影响设备运行工况的因素分成长期演变型和短期骤变型两类。并建立了DTDS(Degradation-Threshold and Degradation-Shock)模型描述各组件在不同运行状况下的故障率分布模型,考虑设备老化、检修回归等因素的影响。其中,通过最小二乘法求解DT(Degradation-Threshold)模型,通过Gamma分布描述DS(Degradation-Shock)模型。在此基础上,结合继电保护系统的误动和拒动特性,分别建立了单套继电保护系统和双重化继电保护系统的风险评估模型,以实现智能变电站继电保护系统的检修策略优化。     

智能变电站在线防误系统关键技术的研究

针对智能变电站检修过程中继电保护装置压板存在误投、漏投的现象,提出了一种智能变电站继电保护在线综合防误方法。根据压板不同的投退状态,将保护装置分为运行态、信号态、退出态、检修态,并对装置状态进行实时诊断。建立了允许式防误体系,闭锁不满足运行规则的压板投退操作。分析装置虚回路连线,结合安全措施执行规则,实现对检修装置的一键式隔离。根据一、二次设备运行状态,对检修过程中保护装置误动、拒动风险进行诊断分析,主动纠正影响保护逻辑计算的压板状态,有效降低了变电站检修过程中的安全风险。通过某220 kV智能变电站的应用实例,验证了所提出的技术方案的可行性。     

500kV智能变电站扩建工程的继电保护投入方案

以浙江金华500kV芝堰智能变电站为例,提出智能变电站运行和检修二次设备的安全隔离措施。介绍了500kV智能变电站扩建边断路器和线路、中断路器和主变、220kV线路等3种情况下应采取的系统联调试验方案,讨论了对电网运行可能带来的影响,对基于IEC61850标准的智能变电站的扩建中,继电保护调试投入具有借鉴意义。     

基于继电保护装置态势感知及辅助决策的智能运维系统

为提高电力系统二次设备的运行安全性和运维效率,设计了一种基于继电保护装置态势感知及辅助决策的智能运维系统。该系统部署于主站,通过分析变电站继电保护设备的上送信息,按照综合逻辑推理机制给出保护功能判别结果;构建自主巡检、信息互校机制,迅速发现并定位设备及回路异常。建立保护告警信息处理和知识数据库,及时提供针对性的检修辅助决策。依托保护运行信息采集平台及知识数据库实现区域内所有保护装置历史异常信息数据的采集、处理、分析和展示,为提高二次保护设备运行可靠性提供决策依据。建立了基于虚拟链路的远程运维方式,实现调度端对站内装置的直接访问。设备厂商技术专家可远程协助快速处理现场问题,显著提高了现场消缺速度。     

变电站即插即用就地化保护的应用方案和经济性比较

针对智能变电站继电保护存在的系统可靠性降低、运维难度增大等问题,阐述了基于即插即用就地化保护装置的新方案,用于提升保护可靠性和整站经济性。首先阐明了保护装置即插即用的理念和就地化安装的设计思路,并通过与当前智能站架构的比较,体现出新方案安全高效的优势。然后介绍了单间隔保护及跨间隔保护的应用方案、涉及的关键技术和面临的挑战;并就变电站全寿命周期内各类经济因子的变更进行比较,体现出新方案在变电站设计、建造、运维等方面的经济优势。目前,即插即用就地化保护装置已处于全面挂网试运行阶段。     

浅析配电线路保护状态检修的必要性和可行性

长期以来继电保护一直沿用预防性定期试验为主的计划检修体制,不论设备处于什么样的运行工况、有无影响安全运行的缺陷,都必须一律"到期必修".随着电网的快速发展,继电保护设备成倍的增加,继电保护设备的技术成熟,计划检修管理体制已经越来越不适应现代建设智能电网快速发展的要求,需要探索新的继电保护检修制度.本文分析了配电线路保护...     

220kV智能变电站继电保护调试关键问题分析及建议

智能变电站继电保护调试是保证变电站顺利投产的重要环节,也是检验变电站所使用的电气设备功能及性能是否满足设计和运行要求的关键试验。随着全国各智能变电站工程陆续开工建设,有必要对智能变电站继电保护试验方案进行深入研究,尤其是智能变电站继电保护调试中的关键点技术。介绍了阳泉供电公司首个采用国网标准投运的智能变电站220 k V孟县智能变电站的概况。在总结智能变电站继电保护调试工作经验的基础上,研究智能变电站继电保护调试方法,有助于提高智能变电站的调试水平,缩短新建智能变电站调试时间,并为今后的智能变电站调试提供参考。     

基于检修态切换的智能变电站保护设备检修辅助安全措施

智能变电站引进了过程层设备和光纤虚端子连接,导致保护设备的检修隔离方式与以往有明显差别。运行和检修人员对新技术、新设备不熟悉,仍习惯于传统物理实回路的操作方式,增加了误操作风险。文中总结了智能变电站二次设备检修安全措施操作的现状,分析了智能变电站保护及相关设备的检修隔离手段,提出了采用二次设备检修态转换的方法,仿照常规变电站工作习惯,定义保护及相关设备的检修态,如运行态、信号态、退出态、检修态和隔离态,把所有检修安措操作简化为检修态之间的切换。基于该技术开发了保护检修辅助安措系统,可以提供检修操作界面,辅助生成保护检修安措票,监视检修操作过程。所提技术减轻了运行检修人员现场工作压力,对智能变电站二次回路建模与在线监视也做了一些有益的实践探索。