基于可靠性框圖的智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)

董麗薇

摘要

當(dāng)今時(shí)代，由于電力的需求量越來(lái)越大，對(duì)電能質(zhì)量和繼電保護(hù)的要求也越來(lái)越高。由此，我國(guó)繼電保護(hù)系統(tǒng)為了能夠更好地配合智能變電站的發(fā)展和應(yīng)用，就必須要提高自身的性能和安全性。本文基于可靠性框圖對(duì)智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了深刻的研究和闡述，并提出提高變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)安全性的有效策略，希望能夠?qū)ξ覈?guó)智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)建產(chǎn)生相應(yīng)的推進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】可靠性框圖 智能變電站 繼電保護(hù)

為了能夠更好地保證智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性和可靠性，本文對(duì)可靠性框圖的含義進(jìn)行了深入的分析和了解，并在此基礎(chǔ)上提出了幾點(diǎn)關(guān)于智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的改進(jìn)策略和方式，意在強(qiáng)調(diào)繼電保護(hù)系統(tǒng)存在的必要性，保證智能變電站工作在新技術(shù)背景下的有效性。

1 可靠性框圖概述

所謂可靠性框圖，指的是基于可靠性的角度出發(fā)，以此來(lái)研究整體系統(tǒng)與其零部件之間相應(yīng)的邏輯圖表，同時(shí)集系統(tǒng)單元和本身所具有的可靠性意義于一身，從而產(chǎn)生的一種連接關(guān)系，將其通過(guò)圖表式進(jìn)行表達(dá)的方式，來(lái)為使用者顯示表示單元或正常或失效的不同狀態(tài)，以及不同狀態(tài)對(duì)整體系統(tǒng)狀態(tài)的作用和影響。常見(jiàn)的可靠性邏輯關(guān)系有串聯(lián)連接、并聯(lián)連接、混合連接、橋形連接及復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。

可靠性框圖表示方式，是憑借著方框以及連線的合理性布置，展示元件間邏輯關(guān)系，從而相應(yīng)地描繪出當(dāng)系統(tǒng)各部分在出現(xiàn)一些故障時(shí)，對(duì)系統(tǒng)功能所產(chǎn)生的一定關(guān)聯(lián)性影響。然而，它也只是描繪出其占用零件之間的串聯(lián)或者并聯(lián)關(guān)系，而與其他部件之間的順序沒(méi)有關(guān)系。與此同時(shí)，框圖在一定程度上對(duì)系統(tǒng)的流程進(jìn)行了反映和分析，將物質(zhì)按照相關(guān)順序排列，使其流經(jīng)于各個(gè)部件。與此同時(shí)，可靠性框圖將功能框圖作為分析基礎(chǔ)，但在某種程度上不能反映其順序，而是側(cè)重于可靠性這一角度，進(jìn)行整體系統(tǒng)中部件之間的具體關(guān)系的闡述。在某種情況下，它與結(jié)構(gòu)連接圖之間是不同的，它是通過(guò)利用部件之間相互連接的方框，進(jìn)而將所要顯示的邏輯進(jìn)行相應(yīng)的分析，分析整體系統(tǒng)中各個(gè)部件以及因素對(duì)整體系統(tǒng)造成的影響，以此來(lái)保證評(píng)估系統(tǒng)完整性和可靠性不被破壞。

可靠性框圖，是一種具有相當(dāng)代表性的圖形式工具，例如由圖I保護(hù)系統(tǒng)的物理連接圖轉(zhuǎn)換為圖2保護(hù)系統(tǒng)的可靠性框圖，更清晰的表達(dá)系統(tǒng)間的聯(lián)系、邏輯，幫助應(yīng)用者進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。

2 提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性措施

智能變電站采用數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，保護(hù)裝置的不正確動(dòng)作將給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的后果，因此繼電保護(hù)可靠性在智能電站舉足輕重。

2.1 加強(qiáng)繼電保護(hù)設(shè)備配置

智能電站互感器由電子式互感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)互感器，電子互感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行中熱應(yīng)力低，可靠性壽命長(zhǎng)，互感器可靠性提高，進(jìn)而提高了繼電保護(hù)的可靠性。

在智能電站中，核心在于過(guò)程網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)IEC61850通訊標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的要求特別高，網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)無(wú)故障工作能力，直接影響著繼電保護(hù)的可靠性，增加網(wǎng)絡(luò)配置冗余功能、加強(qiáng)數(shù)據(jù)可靠性實(shí)時(shí)傳送、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)攻擊防備等措施，均能增加系統(tǒng)可靠性。并且在繼電保護(hù)中，將影響電子裝置的干擾因素降到最少，也是有效地保證變電站穩(wěn)定運(yùn)行的必要措施。

2.2 利用電壓的限定和延時(shí)

在智能變電站處于高效運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，由于電力系統(tǒng)是相互連接的，外部系統(tǒng)波動(dòng)或斷路，致使負(fù)荷電流增大很容易出現(xiàn)，在總體電量不變的運(yùn)行方式下，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，但此時(shí)一旦遭遇外部故障，可能會(huì)造成保護(hù)誤動(dòng)情況，進(jìn)而影響繼電保護(hù)原有的可靠性。因此，為了能夠最大限度地保護(hù)其可靠性能，采取電壓的限定和延時(shí)，并且將其在可靠性框圖圖表中充分地顯示，使得操作人員可以基于此掌握電路的變化情況，從而控制變電站中全部線路的電流量。一旦發(fā)生過(guò)負(fù)荷電流，便能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)，進(jìn)而下達(dá)相應(yīng)的保護(hù)命令，確保了繼電保護(hù)的可靠性。

2.3 加強(qiáng)線路保護(hù)

為了能夠?qū)⒗^電保護(hù)的可靠性發(fā)揮到最大，除了上述的幾點(diǎn)之外，還應(yīng)加強(qiáng)線路保護(hù)配置。線路老化、雷電、人為等原因造成的故障屢見(jiàn)不鮮，能快速切除故障線路，降低故障對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備的危害，是保障電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。運(yùn)用縱聯(lián)差動(dòng)的保護(hù)配置，可以達(dá)到這一目的。基于可靠性框圖圖表對(duì)電流以及線路的概況進(jìn)行實(shí)時(shí)的顯示，使得工作人員可以充分了解線路工作的狀態(tài)是否處于正常。

綜上所述，基于可靠性框圖，對(duì)當(dāng)代智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)的研究有著十分重要的意義，不僅能夠?yàn)槲覀兊纳钐峁└啾憷?，也能夠讓該系統(tǒng)更具有安全性和穩(wěn)定性。另外，我國(guó)的相關(guān)電力工作人員也應(yīng)該結(jié)合實(shí)際所需，并采取有效措施，從而才能夠在最大限度上保證智能變電站可靠性得到不斷的提升。

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