電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)分析

葛東陽 史曉瑄

摘 要：目前在科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的同時，我國經(jīng)濟(jì)不斷的進(jìn)步，電力企業(yè)也隨著科技的進(jìn)步以及國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷變革，為了保證電力系統(tǒng)的供電可靠性，繼電保護(hù)技術(shù)快速發(fā)展，作用日益突出，特別是對于智能的變電站保護(hù)，保護(hù)層級更多，保護(hù)覆蓋面更廣，因此加強對繼電保護(hù)技術(shù)研究對于促進(jìn)電力企業(yè)持續(xù)發(fā)展以及保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有著重要的意義。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);智能變電站;繼電保護(hù)技術(shù)

1 智能變電站概述

在智能變電站中應(yīng)用了數(shù)字化技術(shù)和自動化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)信息數(shù)據(jù)的高效化采集，是我國智能電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。設(shè)備智能化、運行網(wǎng)絡(luò)化與自動化、信息網(wǎng)絡(luò)化和協(xié)議統(tǒng)一化得以有效實現(xiàn)，不僅能夠降低工程造價，而且解決了傳統(tǒng)電磁互感器引起的變電運行問題。過程層、間隔層和站控層是智能變電站的主要組成，應(yīng)該保障其數(shù)據(jù)連接通道的通暢性， 才能保障數(shù)據(jù)的同步傳輸。與傳統(tǒng)變電站相比較而言，智能變電站在環(huán)保效果上更加優(yōu)越，集成電子設(shè)備的能耗得到控制，充油式互感器也逐漸被電子式互感器取代。對于信息的采集與分析實現(xiàn)了自動化，對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實施共享，能夠增強系統(tǒng)之間的互動，增強電力系統(tǒng)的運行可靠性。

2 優(yōu)化設(shè)計分析

2.1 對安全性進(jìn)行優(yōu)化

當(dāng)今在我國電力企業(yè)發(fā)展的同時，變電站是具有著十分重要的作用， 然而在目前的智能變電站之中，其繼電保護(hù)的工作一般情況下是采用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的模式進(jìn)行運行，這種模式的應(yīng)用不僅是一種優(yōu)勢，同時也是一種劣勢，對于標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的繼電保護(hù)系統(tǒng)來說，在實際運行之中將會受到網(wǎng)絡(luò)的攻擊，導(dǎo)致其信息安全受到一定的影響。因為在該標(biāo)準(zhǔn)之中，并沒有相應(yīng)的保護(hù)措施，并且相關(guān)的技術(shù)人員對系統(tǒng)安全性存在忽視，導(dǎo)致頻繁的出現(xiàn)各種問題，所以在日后工作的時候，需要加強繼電保護(hù)技術(shù)的優(yōu)化，保證其安全性和穩(wěn)定性可以得到全面的提升。

2.2 可靠性進(jìn)行優(yōu)化

對于我國的智能變電站來說，在快速發(fā)展的同時，所應(yīng)用到的電子設(shè)備不斷的增加，為了提高變電站運行的安全和穩(wěn)定，在電子設(shè)備應(yīng)用方面也是具有很高的要求，對于電子設(shè)備的選擇需要根據(jù)實際情況，避免外界環(huán)境所帶來的干擾，通過對電子設(shè)備所受到的干擾因素分析，可以采用穩(wěn)定的光纜對其系統(tǒng)中的故障問題及時修復(fù)，將一些不合理的地方做出優(yōu)化。

2.3 高精度全網(wǎng)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)同步對時系統(tǒng)

對傳統(tǒng)的變電站繼電保護(hù)裝置分析時發(fā)現(xiàn)，若同步電力系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，需要借助 IRIG-B 碼，或者通過光纖作為同步渠道。在智能變電站繼電保護(hù)裝置中，在網(wǎng)絡(luò)化運行狀態(tài)下，傳統(tǒng)的方法不僅無法提升同步效率，還會降低同步精度。為建立高精度全網(wǎng)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)同步對時系統(tǒng)，變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)，應(yīng)在傳統(tǒng)的傳輸方式基礎(chǔ)上，將網(wǎng)絡(luò)共享信息功能融入到系統(tǒng)中。此外，強化智能變電站繼電保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)功能，需要施行實時的檢測措施，以便在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下，保證電力系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息安全可靠。

3 電力系統(tǒng)中智能變電站的繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用措施

3.1 線路繼電保護(hù)

在智能變電站當(dāng)中存在較多類型的線路，保障其運行安全性，是繼電保護(hù)的重點內(nèi)容。尤其是智能變電站線路的運行環(huán)境較為復(fù)雜，長期受到外界多種因素的影響，會存在一定的安全隱患。加強對智能變電站的實時監(jiān)控，是線路繼電保護(hù)的關(guān)鍵，能夠及時線路的運行情況進(jìn)行評估與分析，當(dāng)出現(xiàn)故障時能夠及時響應(yīng)并報警。

測控裝置的應(yīng)用，大大提升了故障解決的效率，能夠幫助工作人員及時定位故障位置與類型并采取針對性解決措施。對線路實時運行狀態(tài)進(jìn)行采集后，可以向網(wǎng)絡(luò)體系輸送測控數(shù)據(jù)并在完成分析后得出結(jié)果，在繼電保護(hù)指令下對線路的運行進(jìn)行自動化與數(shù)字化控制。

3.2 變壓器繼電保護(hù)

在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中， 相關(guān)保護(hù)元件是發(fā)揮保護(hù)功能的載體。在安裝繼電保護(hù)裝置時，需要工作人員選擇正確的安裝方法，提升繼電保護(hù)裝置性能的同時，還能在正確的模式下，強化繼電保護(hù)裝置的運行能力。繼電保護(hù)裝置進(jìn)入到運行狀態(tài)，做好裝置的非電量狀態(tài)下的保護(hù)工作，需要在工作中加入保護(hù)模塊，將保護(hù)模塊與電纜建立連接關(guān)系，在安全的狀態(tài)下避免保護(hù)裝置出現(xiàn)問題，尤其是在非電量狀態(tài)下，保護(hù)模塊會發(fā)揮保護(hù)作用，防止保護(hù)裝置出現(xiàn)跳閘等故障。

3.3 狀態(tài)監(jiān)測保護(hù)技術(shù)

一般電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護(hù)主要是不同設(shè)備在相應(yīng)條件下能夠?qū)﹃P(guān)鍵模擬量狀態(tài)開展監(jiān)測工作。在該監(jiān)測工作過程中，能夠應(yīng)用不同方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸。在狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)中，能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行緩存處理，并對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和整理，發(fā)現(xiàn)其中存在的問題和規(guī)律等，對變電站的運行狀態(tài)進(jìn)行評價。在實際應(yīng)用該保護(hù)技術(shù)時，有以下幾點問題需要加強關(guān)注。

第一，要想將狀態(tài)監(jiān)測保護(hù)技術(shù)的價值發(fā)揮出來，就需要保證信息在傳輸過程中的安全性和穩(wěn)定性，促使其能夠傳輸?shù)接嬎銠C(jī)系統(tǒng)中，在利用計算機(jī)技術(shù)對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析。

第二，在通常情況下，智能變電站中采用的狀態(tài)監(jiān)測保護(hù)技術(shù)會采用不同裝置實現(xiàn)信息傳輸，比如，測控裝置信息傳輸方式和網(wǎng)絡(luò)分析器裝置信息傳輸方式等。為了提升實際信息傳輸?shù)男Ч梢詫煞N裝置結(jié)合起來綜合應(yīng)用。

第三，由于狀態(tài)檢修需要以數(shù)據(jù)信息為依據(jù)，而這些數(shù)據(jù)信息只有設(shè)備運行才能產(chǎn)生。因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸過程中，針對信息突變的頻率，要準(zhǔn)確制定信息傳輸時間，并將其控制在合理標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。假如信息突變頻率較小，不需要設(shè)置傳遞時間;假如信息突變頻率較大，而且數(shù)據(jù)變化較為顯著，這時，就需要應(yīng)用實時傳遞的方式實現(xiàn)信息傳輸。

3.4 過流電限定保護(hù)

電流過載因素會對智能變電站的運行造成影響，進(jìn)而引起電力系統(tǒng)的外部斷路情況，外部故障主要是由超負(fù)荷電流所引發(fā)，導(dǎo)致出現(xiàn)跳閘問題。過流電限定保護(hù)的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對智能變電站電路的有效保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)超負(fù)荷電流狀況時，變電站智能終端及時接收警報，智能系統(tǒng)自動采取相應(yīng)的保護(hù)措施，防止電力事故的發(fā)生。

3.5 異常狀態(tài)下繼電保護(hù)運行維護(hù)技術(shù)

一旦智能變電站繼電保護(hù)運行過程中出現(xiàn)異常情況，主要分為單元故障、智能終端故障、以及交換機(jī)故障時，在異常狀態(tài)下繼電保護(hù)運行維護(hù)技術(shù)，成為工作人員處理異常故障的參考依據(jù)。工作人員在明確異常故障后，以間隔合并單元故障為例，工作人員采用維護(hù)技術(shù)時，需要將間隔單元開關(guān)保持在退出狀態(tài)，此時借助母線保護(hù)技術(shù)，將出現(xiàn)故障的單元放置在保護(hù)出口，以便完成維護(hù)工作。若出現(xiàn)智能終端故障時，工作人員應(yīng)將裝置退出終端，避免系統(tǒng)出現(xiàn)跳閘故障。

總之，在人們生活水平不斷提升的情況下，人們對電能的需求也越來越高，這在一定程度上促進(jìn)了電力系統(tǒng)的發(fā)展，逐漸將智能變電站應(yīng)用于電網(wǎng)建設(shè)中。智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)能否安全、穩(wěn)定、可靠地運行，會對整個電力系統(tǒng)的運行造成直接的影響，需要提高對智能變電站研究的重視程度， 加強研究繼電保護(hù)技術(shù)，對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行具有重要意義。

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