智能變電站繼電保護系統(tǒng)問題及策略研究

劉智超

摘要：現(xiàn)階段，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，變電站的建設(shè)越來越完善。智能變電站繼電保護系統(tǒng)和傳統(tǒng)的變電站在本質(zhì)上有區(qū)別，無論是結(jié)構(gòu)還是核心都進行了優(yōu)化和調(diào)整，智能變電站安全穩(wěn)定運行需要依靠于整體工作的可靠性。通過對智能變電站繼電保護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行分析，可以對整個系統(tǒng)的可靠性進行討論研究，進而可以找出智能機電保護系統(tǒng)當中的問題環(huán)節(jié)，制定相應的措施對智能機電保護系統(tǒng)進行優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護系統(tǒng);問題;策略

引言

由于電力系統(tǒng)建設(shè)的不斷完善，供電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和電壓等級不斷提高，所以對電力系統(tǒng)的安全性、可靠性提出了更高要求。電力行業(yè)為人們提供高質(zhì)量、安全和經(jīng)濟的電能是當前首要解決的問題，智能電網(wǎng)建設(shè)是國家提出的戰(zhàn)略布局，智能變電站是把通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)進行結(jié)合的產(chǎn)物，二次系統(tǒng)在信息傳輸模式上產(chǎn)生了很大的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了對變電站運行信息進行采集、測量、保護及控制等功能，可以與電網(wǎng)自動化進行結(jié)合，為實現(xiàn)在線分析決策和智能調(diào)整提供依據(jù)。

1智能變電站概述

智能變電站是隨著當前智能電網(wǎng)的發(fā)展而構(gòu)建的，使信號傳輸實現(xiàn)數(shù)字化與智能化，進而提高電力系統(tǒng)整體的信息傳遞速度，從而使我國電力事業(yè)在智能化發(fā)展道路上順利前行。智能變電站的構(gòu)建是智能化的，當?shù)蛪贺摵闪繙p少時，變電站可以自主的實現(xiàn)輸送電量的降低，以此對電能起到有效節(jié)約的效果;而當?shù)蛪贺摵闪吭黾訒r，變電站會及時進行電量補充輸送，滿足負荷量的需求，因此降低了工作人員的數(shù)量，節(jié)約了大量的人力資源，也提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性。智能變電站主要是通過網(wǎng)絡(luò)連接將以往的電纜連接方式取締，每個變電站設(shè)備之間均通過網(wǎng)絡(luò)傳輸進行數(shù)據(jù)交換，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)低碳環(huán)保的效果，也提高了數(shù)據(jù)之間的交互效率，保障了設(shè)備的正常運行，但是也對設(shè)備的保護措施提出了更加高規(guī)格的要求，如運維工作、功能分布、設(shè)備維護、配置重組等等方面，在當下智能變電站快速發(fā)展的時代，我們應盡可能的提高繼電保護的可靠性、安全性，盡可能的是變電站工作狀態(tài)保持在一個最佳水平上。

2繼電保護系統(tǒng)的特點

2.1信息處理更加靈活

與常規(guī)變電站最大的不同就是智能站信息傳輸?shù)臄?shù)字化。電流電壓采樣可以采用常規(guī)的互感器，也可以采用光學互感器、電子式互感器等。借助于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，各種數(shù)據(jù)通過光纖將過程層、間隔層及站控層聯(lián)系起來，進行信息的訂閱與發(fā)送。這種信息傳輸方式，更加靈活、穩(wěn)定、高效。其不僅在信息處理方面更加靈活，而且能夠自動借助智能化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來減少變電站中的二次回路連接線的數(shù)量。這樣一來，智能變電站也能夠更加安全、可靠地運行，為電網(wǎng)的正常工作提供保障。

2.2檢測系統(tǒng)故障迅速

在實際情況中，智能站繼電保護系統(tǒng)能夠檢測電力系統(tǒng)中的故障問題，及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中所潛在的隱患問題。在某個電力設(shè)備或者是電子元件出現(xiàn)故障時，繼電保護系統(tǒng)還能夠及時發(fā)出警報，提醒工作人員及時處理。與此同時，繼電保護系統(tǒng)也能夠及時控制斷路器，以免其他的設(shè)備或者是電氣元件受到損害。

2.3安裝使用非常方便

由于智能站大量減少二次電纜的使用，所以繼電保護系統(tǒng)采購與安裝所消耗的成本比較低，操作起來很簡單，安裝起來也非常方便。在繼電保護系統(tǒng)中所使用的材料大都比較輕，不僅有利于電力施工、提高安裝效率，也能夠在一定程度上減少占據(jù)空間。

3智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性的提升策略

3.1合理配置元件保護

電力系統(tǒng)主要保護的元件包括線路、母線、變壓器等。合理設(shè)置各元件保護，有利于提高繼電保護系統(tǒng)的可靠性。（a）優(yōu)化設(shè)計變壓器保護配置，通過主保護和后備保護相配合，采用雙套合并單元、智能終端、保護裝置的冗余設(shè)計，使得繼電保護系統(tǒng)安全可靠運行，減少故障問題的出現(xiàn)。（b）對于線路保護，可以根據(jù)線路的實際情況采用集中式和后備式等保護方法，減少線路運行故障，從而確保線路運行的穩(wěn)定性。同時，智能變電站繼電保護系統(tǒng)能夠有效地監(jiān)測線路保護裝置的運行狀態(tài)，提升整個線路的穩(wěn)定運行水平。（c）對于母線元件，易采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的母差保護，相比于傳統(tǒng)的母線保護，其可靠性、安全性大大提高。

3.2加強繼電保護工作的細節(jié)過程

在不同的階段，要對跳閘系統(tǒng)的功能進行完善，確保智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性。對保護系統(tǒng)當中的輸電線路、變壓器及一系列的電氣設(shè)備進行實時監(jiān)控，將系統(tǒng)當中問題的發(fā)生率降低到最低。對系統(tǒng)當中的電網(wǎng)調(diào)度進行合理分配，對系統(tǒng)當中的主要功能進行特殊分析，對繁瑣的設(shè)備進行相應的簡化。在系統(tǒng)的主保護定值當中，所發(fā)生的問題波動性會比較小，所以智能變電站繼電保護系統(tǒng)當中所出現(xiàn)的問題不會有較大的波動性，在應對的過程中也會相對簡單。許多一次性設(shè)備充斥于智能變電系統(tǒng)當中，需要對這些一次性設(shè)備進行運行狀況的監(jiān)督，對系統(tǒng)中的運轉(zhuǎn)和軟件進行相應分離。在智能變電站繼電保護性中，可靠性比較強的就是環(huán)形結(jié)構(gòu)，母線保護在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)當中可靠性比較低，整體運轉(zhuǎn)的過程中會降低可靠性，需要對母線保護進行相應的升級。

3.3可視化技術(shù)的運用

為提高智能變電站繼電保護可靠性，需要對故障實現(xiàn)有效處理。雖然信息技術(shù)得到了巨大進步，但是很多繼電保護裝置的運行故障監(jiān)測和處理還采用表格和數(shù)據(jù)方式。智能變電站引入可視化技術(shù)對繼電保護裝置進行監(jiān)控是十分必要的，可以實時對繼電保護裝置運行情況，實現(xiàn)故障預警和運行數(shù)據(jù)采集。智能變電站運行時可能由于數(shù)據(jù)信息傳輸問題而引發(fā)故障，所以需要對通信系統(tǒng)錯誤信息進行全面、系統(tǒng)地排查，以保護繼電保護裝置。繼電保護裝置動作時，生成的中間節(jié)點文件和故障波形相符。繼電保護裝置產(chǎn)生運行故障時，需要對中間節(jié)點文件形成的數(shù)據(jù)信息進行準確采集，以全面分析故障，從而確定故障原因。為工程技術(shù)人員提供準確的排查記錄信息，針對故障情況制定切實可行解決措施。

3.4提升采樣實時性和同步性

智能變電站信息交換采用的是網(wǎng)絡(luò)傳輸，對采樣的實時性和同步性要求較高。對于網(wǎng)絡(luò)傳輸，大量數(shù)據(jù)進行交換，必然會出現(xiàn)延時問題，如：傳輸延時、交換機延時等。這就需要選用質(zhì)量好、抗干擾能力強的交換機，保障網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，實現(xiàn)實時采樣。繼電保護裝置需要獲取同步數(shù)據(jù)，才能正確作出判斷。如果發(fā)生數(shù)據(jù)丟失，可能導致裝置誤動作。在同一個時間點獲取電氣量的幅值和相位，減少傳輸誤差，實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)的分析、比較，從而提高繼電保護系統(tǒng)可靠性。

結(jié)束語

上所述，智能變電站繼電保護系統(tǒng)在運行過程中會受到很多因素的影響，如站內(nèi)的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)情況、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和保護裝置配置等。智能電網(wǎng)出現(xiàn)后，彌補了傳統(tǒng)電網(wǎng)存在的不足。但是，隨著社會的不斷發(fā)展，科學技術(shù)的不斷進步更新，出現(xiàn)了一些新設(shè)備、新技術(shù)，使當前智能變電站繼電保護工作面臨著一些新挑戰(zhàn)。因此，需要提高對智能變電站繼電保護系統(tǒng)的水平和可靠性研究，有效促進電網(wǎng)系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，以滿足社會發(fā)展的需求。

參考文獻

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