智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)用性及可靠性分析

馬俊 唐政奇

（國(guó)網(wǎng)安康供電公司，陜西 安康 725000）

一、智能變電站技術(shù)特點(diǎn)

智能變電站的電子互感技術(shù)較為先進(jìn)，在對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳播時(shí)采用數(shù)字信號(hào)的形式，并采取智能控制斷路器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)變電站的智能化、信息化、自動(dòng)化。相對(duì)于傳統(tǒng)的變電站繼電保護(hù)裝置，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)更加先進(jìn)、更加節(jié)能，而且更具可靠性。在繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)和信息的獲取更為便捷，數(shù)據(jù)量也大大增加。這種有別于傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的先進(jìn)性使其操作和維護(hù)方式發(fā)生了革新，對(duì)電力工作人員的工作水平提出了新的要求。在對(duì)智能繼電保護(hù)裝置進(jìn)行日常維護(hù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意對(duì)系統(tǒng)中設(shè)備和線路的調(diào)試。電力工作人員要對(duì)系統(tǒng)中各種裝置和線路進(jìn)行深入了解，準(zhǔn)確把握它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能特點(diǎn)和運(yùn)行原理，掌握不同設(shè)備的調(diào)試操作，保證智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

二、智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成

隨著變電站智能化的發(fā)展，變電站智能保護(hù)裝置逐漸演由站控層、間隔層和過(guò)程層3 種結(jié)構(gòu)組成。并且智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中的互感器由電磁式互感器發(fā)展為電子互感器，這種互感器在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后可以按照規(guī)定的數(shù)據(jù)格式傳播信號(hào)給繼電保護(hù)系統(tǒng)。繼電保護(hù)系統(tǒng)中的控制終端通過(guò)設(shè)備生成的跳閘信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的控制，然后將斷路器的工作情況發(fā)送給繼電保護(hù)設(shè)備。

（一）電子式變電站互感器

在原始的變電器中，互感裝置為電磁式，而在智能變電器中，互感裝置改為電子式。這得益于電氣測(cè)量裝置的數(shù)字化發(fā)展。電子互感器分為有源電子互感器和無(wú)源電子互感器2 種，它能夠判斷是否應(yīng)當(dāng)使用傳感頭，并以此選擇電源種類。電子互感器與原始的電磁式互感器相比最大的優(yōu)勢(shì)是在使用中不會(huì)出現(xiàn)磁飽和的問題，讓互感器對(duì)于故障的敏感程度得到提升，使保護(hù)裝置在遇到故障時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)行響應(yīng)。傳感器的信息傳輸也由原本的電纜改為光纜傳輸，提高了信息傳輸?shù)男剩⒆屧O(shè)備的絕緣保護(hù)工作更加容易。電子互感器設(shè)備也較為輕量，方便進(jìn)行設(shè)置和維護(hù)。

（二）智能變電站合并單元

智能變電站的合并單元能夠?qū)⒒ジ衅鱾鬏斶^(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理和整合，為數(shù)據(jù)添加標(biāo)簽，并轉(zhuǎn)化為保護(hù)裝置能夠接受的統(tǒng)一格式進(jìn)行發(fā)送，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站保護(hù)裝置的控制。在互感裝置和電站保護(hù)裝置間添加合并單元，能夠降低互感裝置和保護(hù)裝置之間線路的復(fù)雜性，方便進(jìn)行檢修和控制，并減少了設(shè)備的設(shè)置成本。

（三）智能變電站交換機(jī)

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，變電站的信息傳輸可以通過(guò)交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。交換機(jī)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)流量控制數(shù)據(jù)幀的交互，使變電站形成局域網(wǎng)，方便進(jìn)行信息交換。在交換機(jī)中使用生成樹協(xié)議，能夠讓交換機(jī)環(huán)路得以實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化交換機(jī)的信息傳輸鏈路，使變電站的繼電保護(hù)裝置能夠安全有效運(yùn)行。

三、智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的意義

在進(jìn)行變電站系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，要注重繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)置。智能變電站的系統(tǒng)組成具有智能化和信息化的特點(diǎn)，對(duì)技術(shù)和設(shè)備的依賴性比較高。一旦設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障，就會(huì)使環(huán)環(huán)相扣的變電站相關(guān)系統(tǒng)受到影響，使變電站出現(xiàn)大的運(yùn)行問題，造成損失，甚至影響用電安全。因此，要著重進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的可靠性研究，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備中的故障，減少故障損失。繼電保護(hù)系統(tǒng)具的可靠性還能使變電站的運(yùn)行更加穩(wěn)定，減少外界不確定因素對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響，保證人們的用電安全，提高用電效率。

四、提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性策略

（一）加強(qiáng)變壓器保護(hù)

強(qiáng)化變壓器保護(hù)的目的就是為了提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性，對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)可以讓其更好的運(yùn)行，加強(qiáng)穩(wěn)定性。在進(jìn)行變壓器系統(tǒng)設(shè)置時(shí)，可以采用當(dāng)前較為先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠讓設(shè)備的感應(yīng)和相應(yīng)機(jī)制得到優(yōu)化，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自查，提升的設(shè)備維護(hù)的效率。運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠使繼電保護(hù)系統(tǒng)具有記憶功能，并能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)保護(hù)裝置的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)智能化設(shè)備保護(hù)。

（二）合理設(shè)置設(shè)備接口連線

接線連接口的設(shè)置應(yīng)該確保同一時(shí)間不同設(shè)備和不同借口之間的安全連接。

對(duì)于相關(guān)插件的質(zhì)量要嚴(yán)格把控。另外，對(duì)于智能變電站要合理化的配置各個(gè)單元和終端之間的連接，除了使用電纜之外，其他的光纖設(shè)備可以作為之前電纜的補(bǔ)充，還要做好維護(hù)工作，防止電纜和光纖收到污染或者破壞。

（三）實(shí)施合并單元隔離措施

單元合并的主要目的是為保護(hù)裝置提供可以交流采樣的基本年數(shù)據(jù)，在設(shè)備帶電運(yùn)行的狀態(tài)下，間隔單元合并和排除故障都需要進(jìn)行保護(hù)裝置的校驗(yàn)，安全隔離的范圍也應(yīng)該擴(kuò)大，對(duì)于在安全范圍內(nèi)的所有合并單元采樣數(shù)據(jù)的保護(hù)裝置做好監(jiān)控。在給某個(gè)線路合并單元故障或者排查的時(shí)候，應(yīng)該首先考慮到線路保護(hù)，防止保護(hù)裝置被觸動(dòng)，一般來(lái)說(shuō)在設(shè)備帶電運(yùn)行的情況下，如果某個(gè)線路間接采樣異常會(huì)使得母差保護(hù)器產(chǎn)生差流，會(huì)造成母差保護(hù)失誤，所以應(yīng)該講母差保護(hù)退運(yùn)。

（四）裝置檢修隔離運(yùn)維防誤操作技術(shù)

裝置檢修隔離運(yùn)維防誤操作的相關(guān)應(yīng)用，需要在檢修時(shí)從系統(tǒng)之間進(jìn)行隔離，同時(shí)防止信號(hào)造成的誤差影響其他設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證相關(guān)的防誤操作，避免檢測(cè)裝置發(fā)出的狀態(tài)，造成裝置功能的封鎖。所以需要進(jìn)行必要的裝置運(yùn)維檢修誤操作分析，保證運(yùn)維防誤操作技能的應(yīng)用提升，用光纖組網(wǎng)代替相關(guān)的電纜連接，實(shí)現(xiàn)二次回路的繼電保護(hù)，并結(jié)合智能變電站的運(yùn)維防誤技術(shù)，裝置沒有物理端子的物理連線，以便更好地保證相關(guān)信息的穩(wěn)定性傳輸。

（五）裝置防誤操作庫(kù)運(yùn)維防誤技術(shù)

防誤操作庫(kù)是實(shí)現(xiàn)對(duì)于防誤信息化和網(wǎng)絡(luò)化的一種重要操作，是現(xiàn)在智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)維防誤技術(shù)的重要組成部分，在整個(gè)防務(wù)技術(shù)中非常的重要，相關(guān)的裝置防務(wù)技術(shù)能夠通過(guò)信息存儲(chǔ)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)控分析，更好地對(duì)其中的結(jié)果進(jìn)行合理性判斷。當(dāng)存在操作上失誤時(shí)就會(huì)停止工作報(bào)告錯(cuò)誤，進(jìn)而促進(jìn)相關(guān)防務(wù)工作的準(zhǔn)確性。當(dāng)前的防誤操作庫(kù)主要分為兩大類型，其一是錯(cuò)誤操作信息庫(kù)，對(duì)工作人員的要求比較高，如果操作人員發(fā)出錯(cuò)誤的操作指令，相關(guān)的數(shù)據(jù)調(diào)配和處理就會(huì)發(fā)生改變，而把信息集聚到一起，然后進(jìn)行調(diào)控和處理。第二種是對(duì)信息的補(bǔ)救和構(gòu)建這類錯(cuò)誤操作發(fā)生時(shí)，為了對(duì)信息及時(shí)補(bǔ)救，而發(fā)生的相關(guān)補(bǔ)救操作指令。

（六）硬壓板運(yùn)維誤投防誤技術(shù)

硬壓板運(yùn)維防誤技術(shù)相比于主動(dòng)式運(yùn)維防務(wù)技術(shù)來(lái)講，前者的操作技術(shù)智能性比較差，但在實(shí)際的運(yùn)用和操作過(guò)程中是控制性比較強(qiáng)，在控制方面的技術(shù)比較完善，對(duì)這種防誤技術(shù)的設(shè)計(jì)中，對(duì)相關(guān)的輸電線問題和數(shù)據(jù)無(wú)法通過(guò)運(yùn)維平臺(tái)進(jìn)行分析查看和檢測(cè)。甚至在必要的時(shí)候還需要專門的檢測(cè)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)的操作，才能保證硬壓板運(yùn)維防誤技術(shù)準(zhǔn)確的操作避免相關(guān)的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，如果輸電和運(yùn)維系統(tǒng)中出現(xiàn)了一些誤差，需要相關(guān)的硬壓板數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，而出現(xiàn)硬壓板投物的問題。可能不同程度地進(jìn)行了封鎖，嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)l(fā)生電力事故，所以需要檢測(cè)人員工作方面的專業(yè)性和準(zhǔn)確性，才能保證電力輸送事業(yè)能夠穩(wěn)步發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)主義現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)，電力系統(tǒng)也逐漸向智能化、信息化方向發(fā)展，智能變電站得到廣泛應(yīng)用。提升智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性對(duì)變電站的安全運(yùn)行有重要意義。