數(shù)字化變電站二次保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

謝海涵（哈爾濱電氣集團(tuán)阿城繼電器股份有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

數(shù)字化變電站二次保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

謝海涵
（哈爾濱電氣集團(tuán)阿城繼電器股份有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

隨著我國電力產(chǎn)業(yè)的不斷深化改革，對于國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的促進(jìn)作用，變電站的各種系統(tǒng)都以實現(xiàn)數(shù)字化管理，我們在了解數(shù)字化管理的相關(guān)問題后對于其中的二次保護(hù)系統(tǒng)裝置進(jìn)行了深入探討，以分析出它的可靠性原因。與此同時，采用傳統(tǒng)方式的可靠性分析方式，對于二次保護(hù)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行研究，最終目的是為了二次保護(hù)系統(tǒng)可以更可靠安全的運(yùn)行。

變電站；二次保護(hù)系統(tǒng)；可靠性；分析

一、電力系統(tǒng)的概念

數(shù)字化變電站二次保護(hù)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，我們在進(jìn)行其研究的時候，不妨先將電力系統(tǒng)的基本概念進(jìn)行了解。電力系統(tǒng)是由集氣復(fù)雜的多樣性電氣電路與各種類型的設(shè)備端口對接而連接而成的，那么在其運(yùn)行的過程中，除了人為的因素會對其造成影響之外，自然因素也會是系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的一個決定性因素。一旦兩者之中一方出現(xiàn)問題，那么電力系統(tǒng)將會出現(xiàn)失穩(wěn)揮著負(fù)荷超多的狀態(tài)，而使電力系統(tǒng)發(fā)生故障。那么這個時候就要涉及到二次保護(hù)系統(tǒng)，它是保證電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行的第一道防線。由此我們可以看出，對于二次保護(hù)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行深入的探究，更好的完善及定期的檢驗是非常重要的工作任務(wù)。

二、對于數(shù)字化變電站二次保護(hù)系統(tǒng)可靠性探究

（一）數(shù)字化變電站的主要特點。對于數(shù)字化變電站來說，其主要的構(gòu)成方式無外乎就是智能化一次設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層而。其中智能一次設(shè)備主要有電子式互感器及隔離開關(guān)等等，而網(wǎng)絡(luò)化二次分層設(shè)備主要由過程層、間隔層及站控層。通過一系列的規(guī)范，我們將變電站內(nèi)的智能電氣設(shè)備間的信息進(jìn)行共享以及互相操作等，構(gòu)建了現(xiàn)代化的變電站。運(yùn)用高速網(wǎng)絡(luò)通信的方式進(jìn)行各層次內(nèi)部及層次之間的溝通。數(shù)字化變電站的主要特點是，首先，在數(shù)據(jù)的集成過程中已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化的各項功能，其中最明顯的特點就是可以通過一系列的數(shù)字化測量來手機(jī)一些電氣量的指標(biāo)，而使一、二次系統(tǒng)進(jìn)行有效的隔離。其二，變電站自動化系統(tǒng)從功能集中式向分布集成式的優(yōu)化，設(shè)備信息的全面梳理實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的優(yōu)化。其三，使得變電站自動化系統(tǒng)建立了能夠統(tǒng)一識別的信息模塊和信息交換模型。一是增強(qiáng)了智能設(shè)備的兼容操作性，使變電站自動化系統(tǒng)在功能上和傳輸上都實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，完全獨立的通用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議用語實現(xiàn)了智能設(shè)備的互操作性。最后，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)及資源的共享。

（二）二次保護(hù)系統(tǒng)的特點研究。變電站的數(shù)字化與智能化的發(fā)展十分迅速，為電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提供了高效率的運(yùn)行。對于二次保護(hù)系統(tǒng)來說，不同于傳統(tǒng)的手段，它的創(chuàng)新改革也有了很多新的功能，例如，改變了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，使其現(xiàn)代化，在通信方式上實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源等聯(lián)網(wǎng)共享等等，以適應(yīng)數(shù)字化和智能化變電站的發(fā)展需要，它的主要特點有以下幾個方面；

1 集控原件種類增多。在不斷的改革與創(chuàng)新中，一些具有新功能的原件逐漸的被研究出來，并應(yīng)用在智能化變電站的二次保護(hù)系統(tǒng)中而區(qū)別于普通的變電站。比如智能終端、合并單元和交換機(jī)等元件，這些元件的產(chǎn)生，很大程度的影響著二次保護(hù)系統(tǒng)的更新?lián)Q代，它們使操作更加的簡單、快捷的同時，也有效的提高了繼電保護(hù)裝置的可靠性與安全性。在原件的種類逐漸增多并且更為復(fù)雜的同時，對于其控制工作也更加的有難度，這些都使建立模塊迎來了更大挑戰(zhàn)。

2 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更加的復(fù)雜。以往的傳輸方式我們采用點對點，而如今已經(jīng)被太網(wǎng)傳輸模式所代替。采用交換機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)來取代傳統(tǒng)比較單一的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，那么復(fù)雜性也隨之而來，因此，整個繼電保護(hù)系統(tǒng)信息通路是否可靠，將于交換機(jī)的接線方式來進(jìn)行決定。

3 網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)行信息傳輸。網(wǎng)絡(luò)報文系統(tǒng)的傳統(tǒng)通信方式難免會出現(xiàn)不可靠的情況，不可避免的出現(xiàn)丟包或是網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴等問題，這對二次保護(hù)系統(tǒng)的可靠性構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。因此，數(shù)字化變電站更多的應(yīng)用了諸如VLAN分區(qū)隔離技術(shù)、優(yōu)先級隊列技術(shù)、快速生成樹協(xié)議、IGMPS過濾技術(shù)等，從而保證信息傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

三、提高數(shù)字化變電站繼電保護(hù)可靠性的主要措施

（一）提高硬件系統(tǒng)和二次回路可靠性措施。數(shù)字化變電站二次保護(hù)中電子式互感器、交換機(jī)等新硬件設(shè)備的普及，對系統(tǒng)可靠性提出了新要求，需要逐步提高硬件系統(tǒng)及其配套二次回路的可靠性。

（二）提高軟件系統(tǒng)可靠性措施。數(shù)字化變電站二次保護(hù)系統(tǒng)的光纖通信與系統(tǒng)通信，更多的依賴于以太網(wǎng)技術(shù)，這對保護(hù)系統(tǒng)的軟件及控制方法提出了更高的要求，必須通過具有針對性的措施來加強(qiáng)軟件系統(tǒng)的可靠性。

（三）提升人機(jī)交互操作可靠性措施。在控制相關(guān)設(shè)備運(yùn)行，理解和執(zhí)行設(shè)備指令是必然存在人機(jī)交互使用，這一過程的可靠性會對繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生重要的影響。為了保障繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，需要有效提升人機(jī)交互的可靠性：一是人機(jī)設(shè)備設(shè)計時，需要充分考慮人的生理、心理和人機(jī)協(xié)調(diào)性，合理配置人機(jī)交互設(shè)備可能出現(xiàn)操作失誤情況；二是人機(jī)交互設(shè)備零件的各個參數(shù)要實時進(jìn)行監(jiān)護(hù)；三是人機(jī)交互元件必須備品備件，從而快速保證二次保護(hù)系統(tǒng)工作的有效運(yùn)行；四是定期檢測繼電保護(hù)裝置的耐久性能、壽命周期以及環(huán)境適應(yīng)的程度。

結(jié)語

變電站的數(shù)字化與智能化，具有很重要的意義，其使各種類電氣設(shè)備的信息與資源做到共享。但是與此同時，也使整個系統(tǒng)增加了多類元件變得更加的復(fù)雜，一旦其中的一個出現(xiàn)了問題，那么整個系統(tǒng)的運(yùn)營工作將會失去平穩(wěn)，會出現(xiàn)嚴(yán)重的事故。這個時候，二次保護(hù)系統(tǒng)就會發(fā)揮其獨特的作用，保證整個電力系統(tǒng)能夠可靠的運(yùn)行，在很大的程度上使裝置的隱藏故障的發(fā)生率減少。綜上所述，對于二次保護(hù)的深入分析與研究，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全可靠性能，將是研究人員一項長遠(yuǎn)的工作任務(wù)，不斷創(chuàng)新與完善，使電力系統(tǒng)能更好的服務(wù)于人類。

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[1]陳祥勇.數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)防雷措施探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010（15）.

TM76

A經(jīng)過不斷的改革與創(chuàng)新，我國逐漸的使變電站的系統(tǒng)更加的智能化，科研人員的辛勤努力，使其智能化發(fā)展越來越迅速。與此同時，數(shù)字化的集成問題也出現(xiàn)了，由于對其要求將隨著變電站系統(tǒng)智能化越來越高，所涉及的領(lǐng)域也將越來越廣泛，為了使電力系統(tǒng)的運(yùn)營能夠步入正軌，我們要將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換使它一步步的被優(yōu)化。那么，我們將面臨的問題是，如何找出二次系統(tǒng)可靠性的影響因素，并對其進(jìn)行剖析，使其在發(fā)揮作用的同時能很好的使電力系統(tǒng)的運(yùn)行具有安全可靠性。