智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

楊琳　馬孝華

摘 要：隨著社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，為了進(jìn)一步滿足用電需求，提升電網(wǎng)供電的能力與質(zhì)量，智能化技術(shù)逐漸被運(yùn)用于電網(wǎng)建設(shè)中。而在搭建智能電網(wǎng)的背景下，需要以智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行為基礎(chǔ)，進(jìn)而才能夠確保實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行，因此，這就需要針對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)落實(shí)可靠性分析。本文在闡述智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對(duì)這一系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)系統(tǒng)；可靠性；分析

在信息化時(shí)代背景下，電力行業(yè)在迅猛發(fā)展的過程中，逐漸以智能電網(wǎng)的建設(shè)對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行了改造升級(jí)，通過電能運(yùn)輸管控一體化與自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，為提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性并提高電網(wǎng)的供電能力奠定了基礎(chǔ)，進(jìn)而為提升電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力提供了技術(shù)保障。在此過程中，智能變電站作是智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)完善打造的關(guān)鍵所在，而繼電保護(hù)系統(tǒng)又是智能變電站實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行的基礎(chǔ)，因此，為了實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的安全可靠且高效運(yùn)行，就需要掌握智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析的方法與提升智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的手段。

1 基于智能變電站下相應(yīng)繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述

基于智能變電站下，其主要是以信息化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的運(yùn)用為基礎(chǔ)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)變電站的智能化建設(shè)；而其中的繼電保護(hù)系統(tǒng)則是借助于多元件的運(yùn)用，通過對(duì)單元的合并后，以多互感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與合并，然后對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行處理，促使數(shù)據(jù)幀能夠?qū)?shù)據(jù)高效的傳輸?shù)浇粨Q機(jī)。在智能終端上，則是借助智能化一次設(shè)備的運(yùn)用來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，并將所采集到的斷路器開關(guān)位置信息進(jìn)行傳輸，相應(yīng)保護(hù)單元接受這一信息化自動(dòng)發(fā)出保護(hù)動(dòng)作。而交換機(jī)在這一系統(tǒng)中則充當(dāng)了信息傳遞媒介，與相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)共同組成了二次設(shè)備，進(jìn)而取代了傳統(tǒng)的二次電纜，促使信息能夠在設(shè)備間實(shí)現(xiàn)充分共享。同時(shí)，以同步時(shí)鐘源的設(shè)置來確保整個(gè)變電站設(shè)備具備了統(tǒng)一對(duì)時(shí)的功能，進(jìn)而確保了相應(yīng)發(fā)聲事件在時(shí)間順序上具備了高度準(zhǔn)確性；此外，借助光纖與通信接口的完善設(shè)置，為確保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全可靠運(yùn)行提供保障。

經(jīng)過如上分析后，可將智能化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)分為如下功能模塊：TM傳輸介質(zhì)模塊、MI互感器模塊、MU合并單元模塊、SW交換機(jī)模塊、PR保護(hù)單元模塊、BR斷路器模塊、TS同步時(shí)鐘源模塊以及IT智能終端模塊，總共為八大模塊，而基于這一功能模塊下，主要運(yùn)用的結(jié)構(gòu)模式為：直采直跳、網(wǎng)采直跳、直踩網(wǎng)跳以及網(wǎng)采網(wǎng)跳。在整個(gè)結(jié)構(gòu)中，是以過程層網(wǎng)絡(luò)為核心的，是實(shí)現(xiàn)信息采集與自動(dòng)化控制的媒介，而借助GOOSE以及SV兩種報(bào)文，能夠促使繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)可靠運(yùn)行。

2 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

2.1 可靠性原理與分析

基于智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)下，相應(yīng)可靠性則是指這一元件系統(tǒng)在完成規(guī)定功率的過程中，能夠基于規(guī)定環(huán)境與時(shí)間下，實(shí)現(xiàn)無故障運(yùn)行，而衡量智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)是否實(shí)現(xiàn)了可靠運(yùn)行，主要是以如下3個(gè)指標(biāo)為基準(zhǔn)進(jìn)行判斷的：首先，可靠度。指的是該系統(tǒng)與相應(yīng)構(gòu)成元件，能夠在規(guī)定的條件與時(shí)間下完成規(guī)定功率的概率；其次，可用性。指的是在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，相應(yīng)系統(tǒng)與設(shè)備完成指定功能的綜合能力，也就是系統(tǒng)的修復(fù)能力水平，當(dāng)系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)，如果能夠在較短的時(shí)間內(nèi)，針對(duì)故障實(shí)現(xiàn)快速的自動(dòng)修復(fù)，則就意味著這一系統(tǒng)具備了較高的，可靠性；最后，平均實(shí)效時(shí)間。指的是基于該系統(tǒng)下，在規(guī)定的條件內(nèi)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行到下一次發(fā)生故障的平均時(shí)間，進(jìn)而來明確平均實(shí)效時(shí)間以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)可靠性的判斷，為實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性應(yīng)對(duì)措施的落實(shí)奠定了基礎(chǔ)。

2.2 提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的方法

第一，實(shí)現(xiàn)變壓器保護(hù)裝置的完善配置?；陔娏ο到y(tǒng)下規(guī)定了相應(yīng)的電壓額度，要想實(shí)現(xiàn)供配電的正常運(yùn)行，則就需確保電壓額度限制要求。而在實(shí)際踐行的過程中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的有效控制，通常是借助變壓器系統(tǒng)的運(yùn)用來實(shí)現(xiàn)的。因此，針對(duì)配電保護(hù)，則可借助分布式配置方法來實(shí)現(xiàn)差動(dòng)繼電保護(hù)，并借助集中式配置方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)后備保護(hù)，而針對(duì)非電量繼電，則可借助安裝獨(dú)立保護(hù)裝置來實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)，以此來提升供配電的可靠性。

第二，優(yōu)化與完善相應(yīng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)。在實(shí)際踐行的過程中在，則需要基于當(dāng)前電力系統(tǒng)的實(shí)際狀況下，針對(duì)系統(tǒng)的冗余進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以容錯(cuò)指標(biāo)的設(shè)置來最大程度避免系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)以及拒動(dòng)的問題，且確保這一設(shè)計(jì)不會(huì)給系統(tǒng)的運(yùn)行帶來影響，以此來促使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全可靠且穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，還可將備電切換以及多數(shù)表方法運(yùn)用于這一系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，以此來優(yōu)化并同意系統(tǒng)指標(biāo)，為提升系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性提供保障。需要注意的是，在進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)的過程中，需要實(shí)現(xiàn)資金的合理投入，以其確保實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

第三，線路保護(hù)配置與二次巡檢工作的落實(shí)。一方面，在線路保護(hù)配置上，則需要針對(duì)線路來實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的設(shè)置，以集中式與后備式兩種方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的保護(hù)，通過對(duì)電壓間隔單元的保護(hù)以及對(duì)通信的監(jiān)視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行解決，以完善配電線路保護(hù)控制方案的提供來確保實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。另一方面，要實(shí)現(xiàn)二次巡檢工作的完善落實(shí)，通過相應(yīng)巡檢小組的完善建設(shè)，在明確其職責(zé)的同時(shí)，確保其具備較高的專業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)，能夠以二次巡檢工作的完善落實(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)配電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的全面巡檢，以實(shí)際發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行解決，以確保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全可靠運(yùn)行。

3 總結(jié)

綜上，對(duì)于電力系統(tǒng)而言，在全面打造智能電網(wǎng)的過程中，需要提高對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的重視程度，通過對(duì)系統(tǒng)可靠性的完善分析，落實(shí)完善的對(duì)策以切實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)配電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的有效維護(hù)，進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行奠定基礎(chǔ)，以此來確保智能電網(wǎng)的安全可靠且高效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉忠民，牟小雪，黃鳳英.淺析提高智能變電站繼電保護(hù)可靠性的措施[J].電子測(cè)試，2016，（1）：107-108.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司璧山供電分公司）