智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性

摘 要：在日常生產(chǎn)生活中，電力能源是極為重要的，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，電力行業(yè)也獲得了極大的進(jìn)步，電網(wǎng)建設(shè)的水平也逐步提高，變電站智能化廣泛的應(yīng)用。為維護(hù)智能變電站的高速穩(wěn)定運(yùn)行，繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性是極為必要的。本文就智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)系統(tǒng)；可靠性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.126

我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，電力系統(tǒng)發(fā)揮著支柱性的作用，隨著電力技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)也逐步實(shí)現(xiàn)智能化的建設(shè)，電網(wǎng)系統(tǒng)需要有智能化的電力設(shè)備作為支撐。相比于傳統(tǒng)的變電站繼電保護(hù)裝置，智能電力工程使用自動(dòng)化、信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變電站的智能化繼電保護(hù)。選擇繼電保護(hù)設(shè)備時(shí)，首要的標(biāo)準(zhǔn)就是靈敏性、可靠性，從而使變電站正常的運(yùn)行。使用智能化設(shè)備滿足變電站工作需要，維護(hù)繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全。

1 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的重要性

可靠性是在一定時(shí)間、環(huán)境因素下，元件系統(tǒng)沒有故障的、順利的完成規(guī)定功率。智能電網(wǎng)建設(shè)中，智能變電站是極為重要的組成部分，繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行效果將對(duì)智能變電站的故障情況產(chǎn)生直接的影響。智能變電站是利用網(wǎng)絡(luò)、信息化技術(shù)使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，其中涉及很多智能化的電子設(shè)備，對(duì)設(shè)備的安全性、可靠性以及穩(wěn)定性有著很高的要求。在智能變電站運(yùn)行中，運(yùn)行環(huán)境、數(shù)據(jù)信息等變化會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生影響。電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)問題，需要結(jié)合故障出現(xiàn)的時(shí)間、地點(diǎn)，利用其隔離功能[1]，避免電力系統(tǒng)受到電壓、電流等危害，使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。所以智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性是極為重要和必須要的。

2 提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的策略

2.1 變電器保護(hù)

為使電網(wǎng)安全運(yùn)行，變壓器保護(hù)的可靠性也發(fā)揮著重要的作用。利用比率制動(dòng)原理、二次諧波制原理等強(qiáng)化差動(dòng)保護(hù)的穩(wěn)定性。在智能變電站中，智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，依據(jù)小波理論差動(dòng)保護(hù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理的差動(dòng)保護(hù)能夠使設(shè)備保護(hù)更加靈敏，更好的鑒別故障，但是目前這種技術(shù)成熟度不強(qiáng)。計(jì)算機(jī)有著明顯的優(yōu)勢(shì)，并且相對(duì)成熟，有著很強(qiáng)的處理和記憶能力，能夠?qū)⒈Ｗo(hù)、錄波以及測控等功能集合，利用網(wǎng)絡(luò)接口及時(shí)上傳設(shè)備的狀態(tài)、保護(hù)以及錄波數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示保護(hù)動(dòng)作、參數(shù)變化等，結(jié)合實(shí)際情況修改定值或者及時(shí)投退某一功能，能夠很好的提高變壓器保護(hù)的可靠性。

2.2 過程層繼電保護(hù)

過程層的繼電保護(hù)就是將系統(tǒng)迅速跳閘的功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，保護(hù)變壓器、輸電線路以及母線的設(shè)備，并有效的保護(hù)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。電力系統(tǒng)運(yùn)行方式出現(xiàn)變化，主保護(hù)定值中的小波動(dòng)并不會(huì)變化，能夠使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。一次設(shè)備中的保護(hù)要求開關(guān)設(shè)計(jì)需要與硬件相分離，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立性的保護(hù)，并保護(hù)母線、輸電線路。在相同輸電線路中進(jìn)行獨(dú)立采樣，相加開關(guān)電流，發(fā)揮主保護(hù)通信口的調(diào)整過程，綜合處理系統(tǒng)電流。智能變電站中保護(hù)母線、變壓器[2]，可以發(fā)揮多端線路保護(hù)的作用，并通過站內(nèi)保護(hù)設(shè)備進(jìn)行同步采樣。同步調(diào)整變電站主站采樣，使采樣數(shù)據(jù)的適用性得到強(qiáng)化，也使采樣數(shù)據(jù)的可靠性得到提高。

2.3 間隔層繼電保護(hù)

在變電站繼電保護(hù)中應(yīng)用雙重化配置，對(duì)后備保護(hù)進(jìn)行集中化的配置，通過后備保護(hù)系統(tǒng)為變電站提供后備設(shè)備保護(hù)、開關(guān)失靈保護(hù)，并對(duì)相鄰范圍中的相連線路、對(duì)端母線進(jìn)行保護(hù)，依據(jù)后備設(shè)備電流判斷電網(wǎng)運(yùn)行中的問題，完善跳閘策略。同時(shí)，在變電站電壓中實(shí)現(xiàn)等級(jí)的集中配置，調(diào)整技術(shù)實(shí)施，并適應(yīng)電網(wǎng)的運(yùn)行情況，以電網(wǎng)運(yùn)行為基礎(chǔ)制定幾套運(yùn)行方案，并結(jié)合變電站的電網(wǎng)系統(tǒng)，選擇最優(yōu)的運(yùn)行方案，實(shí)現(xiàn)智能變電站的繼電保護(hù)。

2.4 系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)中，優(yōu)化系統(tǒng)冗余能夠防止出現(xiàn)系統(tǒng)錯(cuò)動(dòng)、拒動(dòng)問題，使系統(tǒng)更加可靠。強(qiáng)化繼電保護(hù)的冗余性需要做好兩個(gè)方面的內(nèi)容。首先，利用以太網(wǎng)交換機(jī)中的數(shù)據(jù)鏈層技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站的自動(dòng)化。其次，變電站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需求不同，依據(jù)總線結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)3個(gè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)科學(xué)的應(yīng)用[3]?？偩€結(jié)構(gòu)能夠使接線減少，但是需要提高冗余性，使用過程中長度要求是比較大的。對(duì)于環(huán)形結(jié)構(gòu)，環(huán)路上任意點(diǎn)都能夠提供冗余，有很好的冗余性，但是需要很長的收斂時(shí)間，對(duì)影響系統(tǒng)重構(gòu)。對(duì)于星型結(jié)構(gòu)，其等待時(shí)間不長，物冗余度，可靠性不強(qiáng)。對(duì)于這3種結(jié)構(gòu)，需要結(jié)合自身的需要優(yōu)化選擇，從而使變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性得到提高。在對(duì)系統(tǒng)冗余進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還需要對(duì)投入率進(jìn)行分析，不僅提高系統(tǒng)的可靠性，也能夠順利實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。

2.5 做好線路保護(hù)配置與巡檢

使用集中式、后備式的方法對(duì)線路保護(hù)配置，工作人員保護(hù)電壓間隔單元、監(jiān)控通信系統(tǒng)，明確系統(tǒng)中的問題，從而使智能電網(wǎng)運(yùn)行更加安全可靠。隨著智能化的發(fā)展，雖然人力資源需求下降，但是依舊是不可或缺的重要因素，要積極建立巡查小組開展巡查工作，并完善巡檢制度等，明確工作人員的巡檢責(zé)任，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并妥善處理，使繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行更加可靠。

3 結(jié)束語

如今電力資源的需求量逐漸增加，電力系統(tǒng)的可靠性的重視程度逐漸提高。在智能變電站中，繼電保護(hù)系統(tǒng)是極為重要的組成部分，而隨著新技術(shù)、新設(shè)備的出現(xiàn)，繼電保護(hù)系統(tǒng)也面臨著一定的挑戰(zhàn)，為此必須要從多個(gè)方面入手，從電力系統(tǒng)運(yùn)行中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，利用更加專業(yè)的知識(shí)促使繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化、信息化的發(fā)展。

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作者簡介：于航（1991-），男，遼寧大連人，學(xué)士，工程師，研究方向：電氣專業(yè)。