提高智能變電站繼電保護可靠性的措施

摘 要：在變電站中，智能變電站繼電保護的可靠性，關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。那么如何有效地促進智能變電站繼電保護可靠性提高，傳統(tǒng)的繼電保護方式的劣勢不斷凸顯出來，尤其是隨著科技的進步，電纜光纖的利用，有效地提高了智能變電站繼電保護可靠性。因而本文從三個方面就提高智能變電站繼電保護可靠性的措施進行了探討。

關(guān)鍵詞：提高；智能變電站；繼電保護；可靠性

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）24-0109-01

繼電保護的可靠性高低，對于智能變電站的安全高效運行有著決定性的影響，所以我們必須切實加強對其可靠性的提升。切實加強對繼電保護裝置性能的優(yōu)化和完善，切實注重對其的保護配置，不斷地提升其運行的可靠性。

1 切實提升繼電保護裝置可靠性的必要性分析

當前，我國電力事業(yè)已經(jīng)得到了快速的發(fā)展，而傳統(tǒng)的變電站已經(jīng)難以滿足電力服務質(zhì)量提升的需要，所以變電站勢必會變得更加智能化，尤其是在數(shù)據(jù)信息的采集運輸以及處理出書均以數(shù)字化的形式出現(xiàn)，并在通信網(wǎng)絡的載體下，利用智能化的設備以及自動化的運行管理，確保整個電力系統(tǒng)智能化的運行。就智能變電站而言，主要一次智能化以及二次網(wǎng)絡化之分，不僅能將變電站建站、設計和營運成本等降低，還能克服傳統(tǒng)變電站互感器飽和的問題。所以智能變電站主要由站控層和間隔層與過程層組成。其中，站控層和間隔層主要是共享數(shù)據(jù)，而過程層主要是確保其穩(wěn)定和可靠。而繼電保護又是整個智能變電站運行的關(guān)鍵技術(shù)，所以促進其可靠性的提升就顯得尤為必要[1]。

2 切實提升繼電保護裝置可靠性的基本前提分析

要保證智能變電站能夠安全而高效地運作，其最關(guān)鍵處在于繼電保護裝置發(fā)揮著重要的作用。由于科技的不斷發(fā)展，智能變電站的設備連接已經(jīng)被當前的光纖所代替，進而提高了信息采集和傳輸?shù)乃俣?。智能變電站繼電保護可靠性實際上就是一種指標，也是實現(xiàn)可靠運行的前提所在。這種指標的主題要通過計算機和元件，在一定的時間條件、環(huán)境條件里進行運作所反映出的一種指標。在影響繼電保護系統(tǒng)的可靠性中，系統(tǒng)的修復非常重要。故而我們在對繼電保護系統(tǒng)可靠性展開研究的時候，對于變電站繼電保護系統(tǒng)能不能修復必須考慮。在對繼電保護系統(tǒng)可靠性夠構(gòu)成重大影響的主要有兩個因素，第一因素為繼電保護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，第二因素為繼電保護系統(tǒng)的元件。此外，還要在穩(wěn)定性方面積極做好優(yōu)化，一旦出現(xiàn)故障，繼電保護便對其進行處理。要保證繼電保護系統(tǒng)發(fā)揮出積極作用，輸電設備要保證兩套保護措施同時運行。故而在利用軟件系統(tǒng)實施計算的時候，對于主保護和后備保護必須設定合理的定值，這樣才能夠保證讓繼電保護發(fā)揮出積極作用。因為繼電保護系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中發(fā)揮著極其重要的作用，所以在進行智能電網(wǎng)全而建設的時候，一定要做好加強繼電保護系統(tǒng)可靠性研究，以確保繼電保護裝置可靠性為前提，只有不斷提高智能電網(wǎng)中繼電保護系統(tǒng)的可靠性，有助于提高電網(wǎng)的安全[2]。

3 提高智能變電站繼電保護可靠性的三點措施

3.1 做好變壓器的繼電保護配置，強化電流測量

在智能變電站中，變壓器作為調(diào)控電壓的主要裝置，所以為確保其繼電保護的可靠性，首先就必須加強對其的繼電保護配置。就當前來看，目前主要采取分布的方式加強對其的配置，達到差動繼電保護的目的。但是在對變壓器進行后備保護時，則需要集中配置，在電纜和斷路器接通的基礎(chǔ)上，既能實現(xiàn)繼電保護，又能提高可靠性。而在配置好變壓器繼電保護裝置的基礎(chǔ)上，需要測量電流，在電流測定過程中，主要是采取電壓限定延時技術(shù)來進行，一旦存在過負荷電流，就能及時報警并下達保護指令，提升繼電保護的可靠性。

3.2 強化可靠性分析，注重分析方法

在對智能變電站的繼電保護實施可靠性分析時，需要強化可靠性模型的建設，但是傳統(tǒng)的蒙特卡羅模擬法不適應實際需要，而采取故障樹法又要求太高。所以我們應采取針對性的分析方法。由于目前的智能變電站采用的是SV、GOOSE報文分網(wǎng)傳輸結(jié)構(gòu)，所以必須建議加強可靠性框圖法的應用，為保護系統(tǒng)建立可靠性評價模型。這種分析方法主要是采取連續(xù)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)框圖對系統(tǒng)完成功能進行描述的方法，能更好地將特定系統(tǒng)功能完成貴哦承重的每個單元之間存在的邏輯聯(lián)系有效的體現(xiàn)出來。就邏輯過程而言，主要是在框圖左側(cè)的節(jié)點輸入，而在框圖右側(cè)的輸出節(jié)點結(jié)束。利用這一方法能對互相獨立和能修復的單元組成系統(tǒng)進行分析，其分析的基礎(chǔ)上元件失效的影響，元件在圖中利用方框代表，當元件從框圖中移除之后就說明元件失效，若框圖中移除的方塊較多，此時輸入節(jié)點與輸出節(jié)點間的連接就會斷開，說明系統(tǒng)已經(jīng)失效。所以在得知系統(tǒng)可靠性框圖與每個元件的工作或故障概率的基礎(chǔ)上，在進行一定的運算，就能對系統(tǒng)可靠度、可用度和MTTF等可靠性指標算出來。

3.3 提高技術(shù)含量，切實提升可靠性成效

由于提升可靠性主要是將系統(tǒng)冗余性增加，而系統(tǒng)冗余性的大小又取決于裝置冗余度與網(wǎng)絡冗余度。所以要求各類保護都配備兩套保護系統(tǒng)，這兩套保護系統(tǒng)之間的合并單元、保護裝置和交換機相互獨立，這樣就能達到裝置冗余的目的。而在此基礎(chǔ)上，就物理結(jié)構(gòu)而言，變電站的網(wǎng)絡拓撲主要有總線型、環(huán)型和星型，而且智能變電站的能靈活地進行網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的選擇。但是在提高保護可靠性時，所采用的方法較多，筆者以提高母線保護可靠性為目的，以以太網(wǎng)冗余性技術(shù)為載體展開如下分析：①嚴格按照IEC61850-3和IEEE91613中對以太網(wǎng)環(huán)境中的網(wǎng)絡設備要求進行明確，從而達到實時控制的目的。②采用環(huán)型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)對母線的可靠性進行評估，明確組網(wǎng)方案并繪制可靠性框圖。③做好可靠性計算，具有的結(jié)合結(jié)合可靠性框圖，借助最小路集結(jié)點遍歷法與最小路集不化交法，對保護可靠性函數(shù)進行計算，再將元件故障率輸入之后，對母線的保護可靠性進行計算，最終結(jié)合不同方案的結(jié)果，進行具體方案的選擇，以促進其可靠性的提升[3]。

4 結(jié) 語

綜上所述，提高繼電保護的可靠性對于促進變電站安全高效的運行有著十分重要的意義，所以必須堅持在一定的前提下，在繼電保護技術(shù)應用質(zhì)量加強對其的控制，才能確保整個智能變電站的繼電保護更加可靠。

參考文獻

[1]譚紅鵬.分析智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性[J].低碳世界，2017（36）：110～111.

[2]趙李平.智能變電站繼電保護系統(tǒng)提高可靠性的方法[J].科學技術(shù)創(chuàng)新，2017（35）：63～64.

[3]閔 寬.智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析[J].科技與創(chuàng)新，2017（24）：69～70.

收稿日期：2018-7-23