智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析

秦金國

重慶渝電工程監(jiān)理咨詢有限公司

智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析

秦金國

重慶渝電工程監(jiān)理咨詢有限公司

智能變電站繼電保護系統(tǒng)是一種具有更高安全性能的保護系統(tǒng)。就智能變電站繼電保護系統(tǒng)來說，無論是在結構上還是在系統(tǒng)的設計與運行方面，都采用了全新的設備與技術。本文就智能變電站的繼電保護系統(tǒng)的可靠性進行了深入的分析，希望能夠?qū)χ悄茏冸娬纠^電保護系統(tǒng)有一個更深刻的認識，為我國變電站的智能化發(fā)展起到一定的推動作用。

智能變電站；繼電保護系統(tǒng)；可靠性

導言

近幾年，智能化變電站建設速度越來越快。而繼電保護是智能變電站的第一道防線，其可靠性受到了眾多的關注。

1 智能變電站的定義、結構、功能及優(yōu)點

1.1 定義

智能變電站通過采用可靠、先進、環(huán)保和集成的智能設備，符合通信平臺網(wǎng)絡化、全站信息數(shù)字化及信息共享標準化的基本要求，實現(xiàn)自動完成信息測量、采集、保護等基本功能。同時，智能變電站還擁有支持電網(wǎng)智能調(diào)節(jié)、實時自動控制、在線分析決策及在線協(xié)同互動等高級功能。

1.2 結構及功能

智能變電站主要由變電站統(tǒng)一信息平臺及智能高壓設備兩部分組成。

(1)變電站統(tǒng)一信息平臺主要有兩個功能，功能一是縱向信息的標準化，主要表現(xiàn)為管理系統(tǒng)中各層對其上層應用支持的透明化；功能二是橫向信息的相互共享，主要表現(xiàn)為各種上層應用對獲得信息的統(tǒng)一化。

(2)智能高壓設備主要包括智能高壓開關設備、智能變壓器、電子式互感器等設備。智能高壓開關設備配有傳感器、電子設備及執(zhí)行器，具備診斷和監(jiān)測功能，是較高性能的控制設備及開關設備。智能變壓器依靠通信光纖與控制系統(tǒng)相連，能及時掌握變壓器運行數(shù)據(jù)及其狀態(tài)參數(shù)。當設備發(fā)生問題時，會發(fā)出警告并為系統(tǒng)提供狀態(tài)參數(shù)參考等，減少安全隱患，使變壓器運行的可靠性得到有效提高。電子式互感器包括磁光玻璃互感器、純光纖互感器等，能有效解決傳統(tǒng)電磁式互感器的問題。

1.3 智能變電站的優(yōu)點

(1)能實現(xiàn)良好的低碳環(huán)保效果。智能變電站一般使用光纖電纜，且使用了大量功耗低且集成度高的電子元件構成其各類電子設備。這些改進有效減少能源的消耗及浪費，既降低了成本，也有效減少了變電站內(nèi)部的輻射、電磁等污染因素，提高了環(huán)境質(zhì)量，優(yōu)化了變電站性能，具有良好的環(huán)境保護能力。

(2)具有良好的交互性。智能變電站的工作職責和工作特性決定了智能電網(wǎng)需要具有良好的互動性以確保電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運行。智能變電站對信息進行了采集和分析后，不但可以內(nèi)部共享這些信息，還可以與網(wǎng)內(nèi)更高級、更復雜的系統(tǒng)對這些信息進行良好的互動。

(3)具有高度的可靠性?？煽啃允强蛻魧χ悄茏冸娬镜幕疽笾唬_保其在滿足客戶要求的同時，也保證電網(wǎng)的高質(zhì)量運行，而這些都基于它高度的可靠性。變電站是一個完整系統(tǒng)，它要求變電站自身及所有內(nèi)部設施都有高度的可靠性，因此需要變電站具備管理及檢測故障的功能。該功能既能有效預防變電站故障，也能對其進行快速處理，確保變電站始終保持最佳工作狀態(tài)。

2 智能變電站的重點技術

2.1 應用分布式電源及硬件集成技術

在智能變電站上應用分布式電源，既能增強智能電網(wǎng)的靈活度及安全性，也能顯著提升運行效率。同時，智能變電站的配電系統(tǒng)也通過接入硬件集成技術使其從單向電源輻射的單一型網(wǎng)絡轉(zhuǎn)變成為多元型的網(wǎng)絡。通過這樣，智能變電站的硬件系統(tǒng)中就具備了功能全面化的模塊規(guī)劃，把多樣化的邏輯問題固化在內(nèi)部設備上，實現(xiàn)了軟件控制到硬件應用的過程，確保了設計應用的可靠、準確，也解決了在信息傳送過程中的一些關鍵問題。

2.2 應用軟件的構件技術

確保智能變電站正常運行的關鍵是軟件系統(tǒng)，它既能實現(xiàn)對信息的監(jiān)控及控制，也能集成錄波及相量測量單元等功能。通過軟件技術與硬件技術的相互輔助與協(xié)作，智能變電站內(nèi)部具備了在線狀態(tài)監(jiān)督、區(qū)域監(jiān)控、遠程操作等高級功能。隨著電力系統(tǒng)的日益龐大和復雜，通過提高其自動化程度確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有深遠意義。

3 智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性分析

3.1 變壓器配置保護

如果在變電站的配電過程中一旦出現(xiàn)電壓不足或過載現(xiàn)象，將對電力系統(tǒng)的正常運行造成嚴重影響。因此，要對電壓的額度進行有效限定。要想有效提高繼電保護系統(tǒng)的可靠性，就要在配電保護過程中，將變壓器采取分布式配置。因為系統(tǒng)中電壓控制功能和繼電保護系統(tǒng)都將由變壓系統(tǒng)完成，所以要結合集中式配置方法使系統(tǒng)復雜度降低，在后期配置的繼電保護中實現(xiàn)變壓器的繼電保護功能，從而有效提高配電保護系統(tǒng)的可靠性。

3.2 過流電限定保護

導致出現(xiàn)外部斷路，使電流發(fā)生超負荷現(xiàn)象主要是因為智能變電站在運行過程中時常遭到電流過載等一系列因素，能使外部發(fā)生故障導致跳閘的原因是，這種超負荷電流與其他電流大小存在較大差距。因此要在配置中利用過流電限定的方式，使變流電可以對產(chǎn)生的電流準確測量。如果一旦出現(xiàn)超負荷電流現(xiàn)象，可以及時向智能終端發(fā)出警報并由智能系統(tǒng)對其積極實施保護，進而有效提升繼電保護系統(tǒng)可靠性。

3.3 繼電保護系統(tǒng)的線路保護

在智能化變電站中，結合合理配置充分發(fā)揮對繼電系統(tǒng)的保護功能，因此主要采用縱聯(lián)差動的方式對線路進行保護，它將控制及保護各級電壓之間的間隔單元，而集中式和后備式為裝置方式，可以對電力系統(tǒng)的運行狀況進行監(jiān)測。因此，對繼電保護系統(tǒng)的線路進行保護不但是整個繼電保護系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，更是有助于提高繼電保護系統(tǒng)可靠性的有效措施。

4 結束語

綜上所述，相對于傳統(tǒng)變電站的繼電保護模式來說，智能變電站的保護裝置具有更加靈敏、智能、可靠及迅速的優(yōu)點，為變電站配置其他設備提供了切實可靠的保障，為建設綜合性的智能變電站奠定了堅實的基礎，是當前電力行業(yè)發(fā)展的主力軍，需要繼續(xù)加大研究力度提升其運作能力，促進智能變電站的綜合發(fā)展。

[1]王同文，謝民，孫月琴，沈鵬.智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析[J].電力系統(tǒng)保護與控制.2015(06)

[2]王超，王慧芳，張弛，劉瑋，李一泉，何奔騰.數(shù)字化變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性建模研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制.2015(03)

[3]遲月婷.繼電保護系統(tǒng)對一次設備可靠性的影響研究[J].中國新技術新產(chǎn)品.2016(17)

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