基于提高智能變電站繼電保護(hù)可靠性的措施分析

胡舫舸

摘 要：隨著科技的進(jìn)步，電纜光纖的利用，有效地提高了智能變電站繼電保護(hù)可靠性。鑒于此，本文就圍繞智能變電站和繼電保護(hù)的內(nèi)涵剖析、對繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性的深入剖析、促進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性提高的有效措施，這個方面進(jìn)行深入地分析，旨在為供電企業(yè)的變電站智能化積極提供理論參考，促進(jìn)供電企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電站；繼電保護(hù)；電網(wǎng)；可靠性；措施

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）20-0163-02

1 智能變電站和繼電保護(hù)的內(nèi)涵剖析

1.1 智能變電站內(nèi)涵

顧名思義，既然是智能變電站，所以它是一種自動化、智能化的電網(wǎng)控制站。主要是運用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上充分地將信息采集、信息測量以及信息控制的一種模式。智能化變電站的特征在于：信息交互模式為網(wǎng)絡(luò)化、信息應(yīng)用為集成化、書籍采集模式為數(shù)字化。在互感器方面，由于傳統(tǒng)變電站所采用的互感器為常規(guī)化設(shè)備，遠(yuǎn)不及智能化變電站所采用的互感器——電子式互感器。在采集和傳輸數(shù)字信號的過程中，主要是依靠高速以太網(wǎng)得以實現(xiàn)，進(jìn)而可以實現(xiàn)一種自動化管控。與傳統(tǒng)的變電站相比，數(shù)字化變電站結(jié)構(gòu)具有更為優(yōu)化的組成結(jié)構(gòu)，兩種變電站結(jié)構(gòu)剖析如圖1所示。

1.2 繼電保護(hù)內(nèi)涵

由于智能變電站的繼電保護(hù)，所采用的是IEC61850協(xié)議，跟傳統(tǒng)的繼電保護(hù)存在著不同，主要在間隔層和站控層結(jié)合的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在著差異性。而在智能型的變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中，此種保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成元件主要為同步時鐘源、電子互感器，以及智能終端和網(wǎng)絡(luò)接口，還包括合并單元和交換機(jī)等部分。在智能變電站中，系統(tǒng)會將所采集到的信息進(jìn)行匯總并將這些匯總的信息向繼電保護(hù)裝置進(jìn)行及時傳遞，當(dāng)系統(tǒng)裝置接受到裝置以后，并進(jìn)行一些動作：跳合閘等處理[1]。

2 對繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性的深入剖析

2.1 對繼電保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析

在智能變電站中，對于繼電保護(hù)系統(tǒng)的分類只要根據(jù)GOOSE以及SV的積極傳輸是否存在著共網(wǎng)，以及跳閘和采樣方式，進(jìn)而將繼電保護(hù)系統(tǒng)分為幾種模式。（1）直采直條模式。在這種模式中，繼電保護(hù)設(shè)備所采用的是光纖進(jìn)行直連采樣以及跳閘，存在的分支僅僅只在部分中出現(xiàn)。（2）網(wǎng)采直跳。在這種模式中，GOOSE以及SV是一種獨立性質(zhì)的共網(wǎng)或者組網(wǎng)。（3）直采網(wǎng)跳。即繼電保護(hù)系統(tǒng)中保護(hù)設(shè)備能夠直接實現(xiàn)直接方式進(jìn)行采樣，其跳閘主要是利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。（4）網(wǎng)采網(wǎng)跳模式。這種模式在采樣和跳閘實現(xiàn)的方式，主要是通過GOOSE、sv單獨或者是共網(wǎng)絡(luò)來完成。在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，其主要的機(jī)構(gòu)為過程層網(wǎng)絡(luò)，在繼電保護(hù)控制中，主要是通過過程層網(wǎng)絡(luò)展開信息的準(zhǔn)確采集以及斷路器來實現(xiàn)。在確報繼電保護(hù)系統(tǒng)能否進(jìn)行實時運作中，主要是通過GOOSE報文和SV報文及采樣值來確定。

2.2 對繼電保護(hù)系統(tǒng)元件的認(rèn)識

在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中，包括合并單元、交換機(jī)，以及智能終端和網(wǎng)絡(luò)接口，還包括同步時鐘源和電子互感器等，下面對其分述。

就交換機(jī)而言，它是智能以太網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵性的節(jié)點，在進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的交換中，是在數(shù)據(jù)鏈路層這個地方得以實現(xiàn)。當(dāng)前而言，由于技術(shù)的不斷提高，促使信息的流傳遞速得到大幅度地提升。如VLAN（虛擬局域網(wǎng)），就能夠進(jìn)行單元智能劃分，這樣就有效地提高了通信的效率。而電子互感器跟傳統(tǒng)里的那種電磁互感器進(jìn)行比較，傳統(tǒng)的電磁互感器不具備電子式的互感器優(yōu)勢，電子式的互感器具有安全、小巧輕便、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，還具有數(shù)字化和測量準(zhǔn)確等優(yōu)點。電子互感器由于傳感頭電源有多種形式，故根據(jù)傳感頭電源標(biāo)準(zhǔn)又可以將電子式互感器分成幾種類型：無源型和有源型。在采樣傳輸過程中，實現(xiàn)這一目標(biāo)的是合并單元。合并單元利用互感器傳輸?shù)牟蓸拥木唧w信息，并將這些信息數(shù)據(jù)向繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行傳輸。在這種傳輸方式中，對繼電保護(hù)裝置之間所存在的接線工作全部免除，這兒樣一來就有效地節(jié)約了成本，達(dá)到對數(shù)據(jù)共享之目的。在對斷路器實現(xiàn)實時有效的監(jiān)控中，智能終端發(fā)揮著重要的作用。智能終端對設(shè)備內(nèi)部中的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，進(jìn)而對斷路器實現(xiàn)檢測。通過對斷路器的檢修進(jìn)而達(dá)到對設(shè)備可能出現(xiàn)的問題實現(xiàn)預(yù)防和解決。智能終端的作用，既可以積極接受控制斷路器開斷這些命令，以此同時還能夠?qū)嗦菲鬟\行狀況進(jìn)行反饋。智能電網(wǎng)信號在采集以及展開傳輸過程的統(tǒng)一時序，主要依靠同步時鐘提供有效保證。有了同步時鐘提供保證，進(jìn)而電網(wǎng)運行的準(zhǔn)確性和可靠性得到了保證[2]。

3 促進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性提高的有效措施

在變電站中，要想提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，有必要從兩個方面對其積極優(yōu)化，一方面從繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備組成進(jìn)行優(yōu)化，另一方面從繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計對其優(yōu)化。

就設(shè)計而言，有必要充分做好幾點：（1）在選用合適的繼電保護(hù)模式過程中，必須積極根據(jù)變電站的實際狀況來確定。一般而言，智能變電站中的間隔型保護(hù)宜采用的模式為直采直跳模式。而對于多間隔型保護(hù)則應(yīng)用的是模式主要是GOOSE、SV這種共網(wǎng)傳輸?shù)哪Ｊ健W(wǎng)采網(wǎng)跳。（2）進(jìn)行電流測量一般處于電壓限定延時一條件下，如果電流出現(xiàn)超負(fù)荷就會及時地將警報發(fā)出，這樣就可以達(dá)到提高繼電保護(hù)的目的。（3）積極依靠斷路器的自行開和斷，能夠?qū)^電保護(hù)的間隔層以及站控層實施保護(hù)，但是還不夠，還需將后備保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行啟動，有助于對開關(guān)失靈的有效預(yù)防。在積極提高變電站保護(hù)作用過程中，一定要根據(jù)電網(wǎng)在運行過程中的實際狀況來優(yōu)化。（4）在及時發(fā)現(xiàn)和及時處理故障的過程中，可以充分引進(jìn)可視化技術(shù)，采用這種可視化技術(shù)能夠?qū)ψ冸娬局兴霈F(xiàn)的問題展開可視化的處理。

要想提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，除了對繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化外。在組成繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備中，也必須做好積極優(yōu)化，而繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)容有：（1）在繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備中，積極做好對變壓器、變壓器，以及母線和斷電器等重要設(shè)備實施有效優(yōu)化，這樣有助于對電網(wǎng)穩(wěn)定安全運行積極提供有效的保障，最終達(dá)到降低繼電保護(hù)系統(tǒng)在運行過程中的風(fēng)險問題。（2）積極做好對變壓器配置進(jìn)行有效優(yōu)化，這樣就可以避免電網(wǎng)運行過程中可能出現(xiàn)的電壓過低或者過高的情況。（3）做好對電網(wǎng)的線路的有效保護(hù)。保護(hù)方式有后備式保護(hù)和集中方式保護(hù)，時時監(jiān)視整個系統(tǒng)，確保光纜安全穩(wěn)定性，有效降低電子造成的不同程度的干擾。

4 結(jié)語

在實踐中，積極地高智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性的具體的方法策略很多，其中一定有做好繼電保護(hù)系統(tǒng)積極優(yōu)化，優(yōu)化應(yīng)當(dāng)從來年各個方面進(jìn)行，一方面從繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備組成進(jìn)行優(yōu)化，另一方面從繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計對其優(yōu)化[3]。只有這樣才能促進(jìn)智能電網(wǎng)在高效、穩(wěn)定、安全情況下正常運行。

參考文獻(xiàn)

[1]錢世偉.智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，（18）：128.

[2]萬林豪.智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析[J].科技與創(chuàng)新，2016，（13）：126+128.endprint