智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

趙政

摘 要：繼電保護(hù)系統(tǒng)作為智能變電站安全運(yùn)行的重要保障，其自身運(yùn)行的安全性、可靠性對(duì)變電站乃至整個(gè)電力系統(tǒng)存在重要的影響作用。因此，加強(qiáng)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)；可靠性

一、智能變電站與繼電保護(hù)的相關(guān)概述

1.1智能變電站通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，智能變電站就能夠做到電力信息合理的采集與處理，將原本變電站一體化的運(yùn)行模式改變，利用一次設(shè)備和二次設(shè)備的協(xié)調(diào)運(yùn)行，就能夠提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，降低電力系統(tǒng)運(yùn)行成本。在運(yùn)用智能變電站繼電保護(hù)裝置的時(shí)候，還需要對(duì)繼電保護(hù)的可靠性與實(shí)時(shí)性加以分析，這樣才能確保電能質(zhì)量的提高，保證變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性。

智能變電站（Smart Substation）是國(guó)家在大力發(fā)展能源戰(zhàn)略，基于基于信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及智能技術(shù)等科學(xué)技術(shù)在工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、電力行業(yè)廣泛應(yīng)用的背景下得以形成的，用于電能分配、電能傳輸與管控的電網(wǎng)組成結(jié)構(gòu)。相對(duì)于傳統(tǒng)常規(guī)變電站而言，智能變電站在設(shè)備組合應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)生了巨大的改變，它通過采用電子通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了變電站系統(tǒng)的二次網(wǎng)絡(luò)連接，并在信息采集與管理上得到強(qiáng)化，從而形成數(shù)字化、自動(dòng)化以及智能化電網(wǎng)電能管控與監(jiān)測(cè)。

1.2智能變電站的繼電保護(hù)

繼電保護(hù)是智能變電站安全運(yùn)行過程中不可或缺的存在，基于智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)化、信息傳輸數(shù)字化、管理自動(dòng)化、監(jiān)測(cè)智能化等特帶，其繼電保護(hù)系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)常規(guī)變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)而言，其體系組成結(jié)構(gòu)存在明顯的差異性。智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)主要以智能終端（IT）、交換機(jī)（SW）、斷路器（BR）、合并單元（MU）、保護(hù)單元（PR）、電子互感器（MI）、網(wǎng)絡(luò)接口（NI）、同步時(shí)鐘源（TS）等元件構(gòu)成，通過分層配置各繼電保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能變電站中各電氣設(shè)備與電路線路的保護(hù)。通過電子式互感器數(shù)據(jù)采集與分析，使用光纖通道傳輸數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行智能監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)故障則啟動(dòng)啟動(dòng)保護(hù)裝置預(yù)設(shè)程序，實(shí)現(xiàn)故障排查與保護(hù)。

二、提高智能變電站繼電保護(hù)可靠性的措施

2.1在變壓器繼電保護(hù)配置方面的措施

在電力系統(tǒng)中，配電線路的電壓是額定的，即便是電壓過高和電壓過低，均會(huì)給配電系統(tǒng)的運(yùn)行帶來影響。而智能變電站調(diào)控電壓的狀柱主要是變壓器，所以是促進(jìn)配電保護(hù)的主要裝置。因而在通過變壓器開展配電保護(hù)時(shí)，應(yīng)采取分步的方式進(jìn)行配置，從而確保變壓器能有效的實(shí)現(xiàn)差動(dòng)繼電保護(hù)，而在變壓器后備保護(hù)過程中，主要是采取集中的方式進(jìn)行配置，同時(shí)還能利用獨(dú)立安裝技術(shù)對(duì)非電量實(shí)施繼電保護(hù)，也就是在電纜與斷路器接通之后達(dá)到繼電保護(hù)的目的，從而促進(jìn)其可靠性的提升。

2.2利用電壓限定延時(shí)對(duì)電流量進(jìn)行測(cè)量

當(dāng)智能變電站的電力系統(tǒng)處于高效的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在電流因素的影響下，經(jīng)常會(huì)發(fā)生外部短路故障，進(jìn)而導(dǎo)致過負(fù)荷電流的問題出現(xiàn)，從而形成過負(fù)荷電流，即便是電流量處于正常情況，其電流量也不會(huì)存在較大的差異，這就會(huì)在變電站的系統(tǒng)發(fā)生外部故障而出現(xiàn)跳閘的情況，最終影響繼電保護(hù)的可靠性。為了確保其可靠性得到有效的提升，對(duì)變電站所有線路中的電流量，采取電壓限定延時(shí)的方式進(jìn)行，這樣即便是在出現(xiàn)過負(fù)荷電流的情況下，能及時(shí)的發(fā)出警報(bào)，下達(dá)執(zhí)行保護(hù)的命令，最大化的確保繼電保護(hù)的可靠性得到提升。

2.3切實(shí)加強(qiáng)線路保護(hù)工作的開展

在智能變電站的系統(tǒng)中，為了更好地促進(jìn)繼電保護(hù)的可靠性，在做好上述工作的基礎(chǔ)上，還應(yīng)切實(shí)強(qiáng)化線路的保護(hù)。在線路保護(hù)過程中，應(yīng)采取縱聯(lián)差動(dòng)的方式有效保護(hù)。常見的線路保護(hù)方式主要有集中式及后備式，通過強(qiáng)化對(duì)其的保護(hù)，不僅能對(duì)系統(tǒng)中的電氣元件進(jìn)行保護(hù)，還能對(duì)其整個(gè)線路的運(yùn)行進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)視，掌握其實(shí)際運(yùn)行情況，從而更好地為整個(gè)系統(tǒng)的配電線路安全穩(wěn)定的運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而繼電保護(hù)又主要是確保線路安全高效的運(yùn)行，從而更好地促進(jìn)繼電保護(hù)的可靠性提升。

三、智能變電站繼電保護(hù)裝置的配置

3.1變壓器保護(hù)配置方法

就智能變電站而言，其本身規(guī)定了電壓的額度，過高過低的電壓，都會(huì)直接影響配電的質(zhì)量。在電力系統(tǒng)中，變壓器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓調(diào)節(jié)的有效配置，這也是繼電保護(hù)的核心裝置。所以，在繼電保護(hù)裝置的配置之中，需要對(duì)變壓器保護(hù)配置的方式進(jìn)行合理的考慮，有效的發(fā)揮變壓器的差動(dòng)功能。同時(shí)，通過集中式的方式，也可以做好變壓器后背保護(hù)裝置的合理配置，通過電纜，與斷路器直接的連接，這樣就可以滿足非電量的繼電保護(hù)。

3.2利用保護(hù)電壓限定過流電

在運(yùn)行智能變電站系統(tǒng)的時(shí)候，由于外部電流的影響，會(huì)導(dǎo)致斷路現(xiàn)象發(fā)生，所以，很容易出現(xiàn)局部電流負(fù)荷過大的問題，進(jìn)而導(dǎo)致較大的過流電出現(xiàn)，在不改變總體電量的模式下，是很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題的。但是，一旦遇到外部的故障，就會(huì)有跳閘現(xiàn)象的出現(xiàn)，對(duì)繼電系統(tǒng)保護(hù)的可靠性造成影響。針對(duì)這一問題，就可以在智能變電站之中利用保護(hù)電壓的方式，必要的測(cè)量各個(gè)線路的總電量以及過電流，這樣就會(huì)在較大過電流形成的時(shí)候，將相應(yīng)的保護(hù)裝置啟動(dòng)，并且及時(shí)發(fā)出警報(bào)，這樣也能夠滿足繼電保護(hù)可靠性的要求。

3.3線路保護(hù)配置

智能變電站的線路保護(hù)，可以利用縱聯(lián)保護(hù)差動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，一般包含了集中式和后備式兩種方式，這樣可以對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行問題做好及時(shí)的處理，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過線路有效的保護(hù)措施，就可以控制并保護(hù)電力系統(tǒng)各級(jí)電壓的間隔單元，同時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)問題，采取針對(duì)性的措施進(jìn)行處理，確保電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性[3]。

結(jié)語：

為建設(shè)好智能電網(wǎng)，首先需要建設(shè)的就是智能變電站，智能變電站的建設(shè)是構(gòu)建智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，是智能電網(wǎng)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的匯集點(diǎn)，與此同時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)又是使得智能變電站高效運(yùn)行的保障，也就意味著只有智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性得到了保障，智能電網(wǎng)的目標(biāo)才能夠?qū)崿F(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇迪華?智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性要點(diǎn)探析[J].通訊世界，2017，（18）：204-205.

[2]王冠軍?關(guān)于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，（12）：159.

[3]王同文，謝民，孫月琴，沈鵬?智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015，43（06）：58-66.