关键词:
智能变电站
继电保护
可靠性
风险评估
检修策
摘要:
当前坚强智能电网发展迅速,各地区电力公司都在加快建设,而智能变电站是其支撑点和关键点,在IEC61850通信规约基础上,大量智能设备的应用,使得智能站继电保护装置在系统结构、元件组成、实现方式上有所变化,给相关运维和检修工作带来了新的要求和挑战。因此,在智能变电站“智能化、网络化、标准化、状态化、自动化”等特点的基础上,研究适用于智能变电站继电保护装置的风险评估体系,有利于提高智能站保护装置的运维效率、检修效益、管理水平,保障电力系统可靠运行。本文首先对保护装置的可靠性进行了研究,概述了智能变电站的整体架构体系以及继电保护系统的组成装置,并简要分析了过程层组网方式、间隔层信息交互方式和不同的保护配置方案和接线方式,接着对保护装置的各组成元件建立了通用的马尔科夫模型,计算了各元件的可用度,并基于可靠性框图法分析计算了传统保护和智能站保护的可靠性,结果表明,母线保护可用度较主变保护和线路保护较低。然后,本文研究了保护装置的风险评估方法,基于风险理论分析了保护装置的风险来源,选取元件过载、电压越限、负荷丢失三个方面表示保护装置故障对变电站稳定运行和供电能力的影响,即其风险后果,基于非序贯蒙特卡洛法对某220k V变电站进行了计算分析,结果表明随着主接线结构、设备配置和保护配置不同,各保护装置风险也不同,但总体上看变压器保护装置的风险最高。最后,本文研究了保护装置的检修和更换策略,在上述可靠性和风险评估的基础上又考虑了经济因素,基于检修的修复性和损耗性两方面,建立了考虑保护装置检修作业的失效分布模型,综合装置风险和检修收益、收益率三方面因素,通过多目标决策方法确定保护装置的检修顺序,基于全寿命周期成本理论,从投入、运行、检修、损失、处理五方面建立保护装置年平均成本模型,得出了保护装置最优经济寿命。