智能變電站繼電保護可靠性探究

姚蕾

摘 要：探究智能變電站繼電保護可靠性，不但對合理確定智能變電站繼電保護配置方案有積極作用，還對整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行有積極作用，而提升智能變電站繼電保護可靠性的策略較多，在實踐中應明確繼電保護要點，從智能變電站實際保護需要出發(fā)，加強變電站的保護配置，實行電壓限定延時保護，并注重落實線路保護配置方案，有效提升繼電保護的可靠性，保證智能變電站與電力系統(tǒng)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護系統(tǒng)；可靠性

1 智能變電站的概念

在智能變電站中建立信息處理系統(tǒng)可以提升變電站的信息采集功能、信息傳輸功能以及信息處理功能。智能變電站中應用了很多數(shù)字化的網(wǎng)絡技術，數(shù)字化技術保證了網(wǎng)絡信息的順暢度，在保證設備智能化水平的同時，可以發(fā)揮網(wǎng)絡信息的應用優(yōu)點，對變電系統(tǒng)中的配電裝置進行統(tǒng)一控制。智能變電站的顯著特征就是一次智能化和二次網(wǎng)絡化，這類運營方式降低了變電站的運營成本，提升了變電站的送電效率。智能變電站在應用過程中也通過智能化的工作管理方式，克服了過去變電站中互感器的飽和問題。智能變電站改變了光纜的應用方式，解決了過去存在的交直流串擾等電磁兼容問題。在智能變電站的應用過程中，繼電保護裝置改善了傳統(tǒng)的變電環(huán)境，提升了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。智能變電站的組成結(jié)構大致分為三部分，分別是過程層、間隔層、站控層。間隔層和站控層在對電力數(shù)據(jù)進行控制時，可以達成數(shù)據(jù)共享，優(yōu)化變電站的信息處理功能，過程層在變電站中起著過度的作用，在應用過程中，保持變電站穩(wěn)定性。而智能變電站中的繼電保護裝置就是維護變電站的穩(wěn)定性，保證智能變電中電力裝置的運維安全。

2 智能變電站繼電保護要點

2.1 實時性

在電力系統(tǒng)中，智能變電站繼電保護面臨很高的實時性要求，但因數(shù)字式互感器在針對數(shù)字開展采樣工作時勢必會受到交換機交換、延長接收器接收時間、合并器發(fā)生鏈路傳播等情況的影響，引發(fā)一定的時間誤差，嚴重影響數(shù)據(jù)傳輸[2]。在這之中，交換機轉(zhuǎn)發(fā)和合并器排隊是造成數(shù)字互感器存在時間誤差最主要的一個原因，要求電力系統(tǒng)操作人員在采樣時要執(zhí)行科學可行的方案，先計算可能出現(xiàn)的誤差，再進行采樣，并有機結(jié)合采樣結(jié)果與計算結(jié)果，盡可能弱化延時與誤差對采樣結(jié)果造成的影響，提高智能變電站繼電保護實時性。

2.2 同步性

傳統(tǒng)變電站所用互感器設備不存在時間同步問題，因而電力系統(tǒng)在這一方面的保護還有缺失，但智能變電站采取數(shù)字化方式采集信息，所以配電保護應保持和時間同步連接。保證智能變電站繼電保護可靠性與同步性的方法主要有：一個是實行線路差動保護和同期檢測，因為這兩個裝置需采集的信號相位與幅值源自不同的兩個變電站，不但涉及線路本側(cè)數(shù)據(jù)，還涉及對側(cè)數(shù)據(jù)，因而務必要確保整個電力系統(tǒng)都能同步正確執(zhí)行保護動作；另一個是實行過流過壓保護，因為過流過壓保護非常簡單，無需保持時間完全同步，操作人員只需將正確幅值輸入智能變電站繼電保護系統(tǒng)。

3 提升智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性的方法

3.1 提升變壓器保護的可靠性

電力系統(tǒng)對電壓額度有一定的要求，因此，確保電壓額度的準確性才能保證電力系統(tǒng)供配電的正常運行。在實現(xiàn)對電壓的有效控制的過程中，變壓器系統(tǒng)的運用起著決定性的作用，故而提升變壓器保護的可靠性對保證電力系統(tǒng)的運行起著重要的作用?；谧儔浩飨到y(tǒng)對變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性的重要作用，在變電站配置變壓器的過程中，可以采取分布式的方法進行配置，這樣可以分散變壓器系統(tǒng)的壓力，可以避免由于變壓器承受過大壓力而出現(xiàn)問題。而在繼電保護系統(tǒng)的后期配置中，需要將分散配置與集中式配置進行結(jié)合，以此來降低系統(tǒng)的復雜性，實現(xiàn)變壓器對繼電保護系統(tǒng)的保護作用，進而提升繼電保護系統(tǒng)的可靠性。

3.2 做好過程層的繼電保護

過程層的繼電保護主要是通過對電力系統(tǒng)中母線、變壓器和配電線路等進行保護，實現(xiàn)降低電力系統(tǒng)運行風險，對電力調(diào)度系統(tǒng)實施必要的保護，進而實現(xiàn)保障電力系統(tǒng)安全運行的目的。通常來說，繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性能保證電力系統(tǒng)在發(fā)生波動時，保護定值穩(wěn)定，從而保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。但是，在智能變電站中存在著大量一次設備的應用，在此過程中，應注意開關與硬件的分離，保證開關和硬件的相對獨立性，進而對變電站母線和輸電線路實施保護。在實際的繼電保護工作中，可以通過多段線路保護的方式對智能變電站母線和變壓器保護進行定義。在變電站主站采樣的同時，進行采樣數(shù)據(jù)的實時調(diào)整，保證采樣數(shù)據(jù)的適用性和可靠性。

3.3 間隔層中繼電保護的提高

將雙重化裝置運用到變電站繼電保護系統(tǒng)中，對后備保護進行集中配置，是做好間隔層繼電保護，提高繼電保護系統(tǒng)可靠性的有效措施。后備保護系統(tǒng)能為變電站后備設備、開關失靈及相鄰范圍內(nèi)的線路和端母線提供保護，進而對電網(wǎng)系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的故障和問題進行精確的診斷，并提供及時有效的解決辦法。除此之外，可以在技術手段允許的情況下，將智能變電站的電壓等級進行集中配置，使其適應電網(wǎng)運行的具體情況。同時，在對電網(wǎng)系統(tǒng)的具體情況進行分析后，可以預設出幾套合理的運行方案，根據(jù)分析選出最適合并行之有效的方案，將智能變電站繼電保護系統(tǒng)的功能發(fā)揮到最大。

3.4 增強環(huán)形結(jié)構母線的可靠性

環(huán)形結(jié)構本身就是極具可靠性的結(jié)構，所以，將環(huán)形結(jié)構運用到母線保護裝置之中對確保繼電保護系統(tǒng)可靠性有著十分重要的作用。所以，在智能變電站繼電保護系統(tǒng)中應該做好環(huán)節(jié)結(jié)構的應用且進一步增強環(huán)形結(jié)構母線保護的可靠性。通過分析并采取最小路節(jié)點歷法計算可知，傳統(tǒng)結(jié)構的母線保護可靠性較低，環(huán)形網(wǎng)絡結(jié)構母線保護可靠性能夠滿足繼電保護系統(tǒng)可靠性要求，各項指標有明顯提升，另外，環(huán)形結(jié)構對元件損害較小，能夠大大提高繼電系統(tǒng)安全、可靠性。在變電站繼電保護系統(tǒng)母線保護裝置中融入環(huán)形結(jié)構能夠?qū)崿F(xiàn)繼電保護系統(tǒng)可靠運行的目標。

3.5 優(yōu)化線路保護配置與合理開展巡查檢查工作

優(yōu)化線路保護配置與合理開展巡查檢查工作可以采取以下措施：（1）針對線路保護配置工作，可采用集中式和后備式2種方式，相關人員通過對電壓間隔單元的保護和通信系統(tǒng)的監(jiān)控，可以及時地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中產(chǎn)生的問題并解決，以提高智能電網(wǎng)系統(tǒng)運行的安全性和可靠性；（2）在智能化的發(fā)展下，對人力資源的需求變小，但其仍是電力系統(tǒng)運行不可或缺的因素。在提升智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性的工作中，應注意巡查檢查工作的開展，成立具有專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)的巡檢工作小組，同時，制定完善的巡檢制度和措施，將巡檢工作落到實處，明確巡檢人員的工作職責。

4 結(jié)束語

繼電保護系統(tǒng)是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，及時消除影響因素，保障電力系統(tǒng)正常運行的重要部分。基于此，論文對智能變電站繼電保護系統(tǒng)進行了分析，對提升其可靠性的幾種方法進行了探究，旨在通過研究使智能變電站繼電保護系統(tǒng)更加穩(wěn)定地發(fā)揮作用，保證電力系統(tǒng)的正常運行，為人類電力生活的穩(wěn)定有效開展提供助力。

參考文獻：

[1] 黃雅宣.智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析[J].通訊世界，2017（8）：177～178.

[2] 鄺湘吉.智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析[J].中國高新技術企業(yè)，2017（10）：206～207.

[3]姬超.智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性分析[J].江西建材，2017（20）：205～206.

[4] 王思遠，王穎超.提高智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性的措施[J].農(nóng)村電氣化，2017（11）：61.