智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

董建國(guó)

（身份證號(hào)：1321291977****2811）

隨著我國(guó)電力改革的加快，提高電力輸送的質(zhì)量，保障電力輸送的可靠性，成為滿足電力市場(chǎng)要求，轉(zhuǎn)變自身服務(wù)水平的重要方向。繼電保護(hù)作為智能變電站安全運(yùn)行的第一道保護(hù)防線，其自身的可靠性自然成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。但是，對(duì)變電站繼電保護(hù)的可靠性問題的研究中，關(guān)鍵還是在于如何對(duì)可靠性進(jìn)行評(píng)估，從而提高可靠性評(píng)估的準(zhǔn)確性，為智能變電站的管理提供決策參考。對(duì)此，本文結(jié)合智能變電站繼電保護(hù)的結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)就繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性評(píng)估方法進(jìn)行研究。

一、智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

相較于傳統(tǒng)變電站來(lái)說(shuō)，信息數(shù)字化以及通信網(wǎng)絡(luò)化是智能變電站最突出的特點(diǎn)，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成和傳統(tǒng)變電站有很大區(qū)別，傳統(tǒng)的變電站基本上是按照點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的對(duì)接方法來(lái)連接繼電保護(hù)系統(tǒng)的斷路器、互感器以及其他保護(hù)單元，而智能變電站在這些保護(hù)單元的基礎(chǔ)上又增加了多個(gè)元件，合并單元會(huì)把將互感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集匯總，然后將數(shù)據(jù)信息合并，通過格式化的處理將最終的數(shù)據(jù)幀傳給交換機(jī)，斷路器作為一次設(shè)備主要是體現(xiàn)智能變電站的智能性，它會(huì)通過閉鎖信息以及跳合閘信息接收來(lái)對(duì)斷路器進(jìn)行操控，并且在此過程中還會(huì)收集其開關(guān)部位的信息，然后將信息幀傳給保護(hù)單元。智能變電站中交換機(jī)和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的作用實(shí)際上就是在傳統(tǒng)二次電纜的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步的調(diào)整完善，交換機(jī)是二次設(shè)備以及合并單元的信息交換傳遞媒介，通過交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息在不同設(shè)備中的傳輸共享。

二、提高智能變電站繼電保護(hù)有效措施分析

（一）過程層中的繼電保護(hù)

在過程層中實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電進(jìn)行保護(hù)，在這個(gè)階段中，只有在迅速的跳閘系統(tǒng)的基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)，因此，在對(duì)變壓器等先關(guān)的設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，降低過程層中的繼電保護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)，并且要對(duì)電網(wǎng)的安全進(jìn)行相關(guān)的保護(hù)，與此同時(shí)，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)的過程中要重點(diǎn)保護(hù)其功能的使用，對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)裝備上進(jìn)行有關(guān)的簡(jiǎn)化。但是，由于設(shè)備的大量和長(zhǎng)時(shí)間的使用，在進(jìn)行過程層中的繼電保護(hù)中，再設(shè)計(jì)相應(yīng)的開關(guān)時(shí)要保證其與硬件設(shè)備相分離，實(shí)現(xiàn)相對(duì)獨(dú)立性的保護(hù)，只有這樣才能對(duì)母線等進(jìn)行有效的保護(hù)。針對(duì)相同的輸出電路而言，這樣獨(dú)立的保護(hù)方式可以使用不同的開關(guān)和電流即可實(shí)現(xiàn)，在進(jìn)行有效的調(diào)整的過程中，應(yīng)該注重保護(hù)通訊口，只有這樣才能有效的促進(jìn)綜合電流的控制和使用。

（二）線路保護(hù)配置

線路保護(hù)配置大多數(shù)情況是通過縱聯(lián)差動(dòng)方式來(lái)進(jìn)行保護(hù)，總體來(lái)說(shuō)，采用的保護(hù)方式主要有兩種，集中式和后備式。必須做到只要配置出現(xiàn)問題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，這是保證電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。對(duì)線路保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)的主要目的是它可以控制和保護(hù)散落在各級(jí)電壓之間間隔的單元，同時(shí)實(shí)現(xiàn)通信測(cè)量、監(jiān)視等功能，能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)中的發(fā)電廠、高低壓配電和變電站等其他修通提供完善的配電線路控制保護(hù)方案。

三、在過程層中提高可靠性的手段

這一環(huán)節(jié)的作用，主要的保護(hù)目標(biāo)在于系統(tǒng)的迅速跳閘及母線、輸電線路和變壓器等設(shè)備。由于過程層內(nèi)部的主保護(hù)定值波動(dòng)性并不大，因此就算電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性出現(xiàn)問題，主保護(hù)定值仍然不會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。

（一）對(duì)過流電的限定保護(hù)

過流電本質(zhì)上就是電流過載，一旦出現(xiàn)該問題就會(huì)使變電站發(fā)生外部電路短路、電流負(fù)荷壓力增大等問題。與正常電流相比，負(fù)荷電流不僅會(huì)造成變電站外部故障，甚至還會(huì)使變電站發(fā)生跳閘，嚴(yán)重影響智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。所以，在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中應(yīng)用電壓額定延時(shí)方式，不僅能準(zhǔn)確測(cè)量出變電站各條變電線路終端的電流量，還能及時(shí)處理負(fù)荷電流過載問題。一旦智能變電站出現(xiàn)負(fù)荷電流過載問題，智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，智能終端與過載負(fù)荷電流的實(shí)際情況相結(jié)合下達(dá)保護(hù)命令，既能有效解決負(fù)荷電流對(duì)電力系統(tǒng)的影響，還能進(jìn)一步提升智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

（二）電壓過載與不足

在變壓器配置變電站配電的環(huán)節(jié)中，必須要設(shè)置一個(gè)過載電壓或者低負(fù)荷電壓，這樣就可以避免因電壓過載或是不足影響智能變電站的運(yùn)行。繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)智能變電站的電壓調(diào)節(jié)控制功能進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)，一旦電壓調(diào)節(jié)不穩(wěn)，出現(xiàn)過載或低壓，繼電保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)對(duì)變壓器實(shí)施保護(hù)。由此可見，電壓調(diào)節(jié)功能的實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性造成影響。

四、擴(kuò)充系統(tǒng)冗余性，提高系統(tǒng)可靠性

智能變電站能夠具有足夠安全可靠的繼電保護(hù)系統(tǒng)則需依倚靠系統(tǒng)冗余性。因此在實(shí)際操作環(huán)節(jié)，一般需從以下方面著手。第一是要在運(yùn)行變電站的過程之中依托數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，不管是使用到了哪種模式都可以實(shí)現(xiàn)最終的共同目標(biāo)。從另一方面來(lái)看，三個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)一起組成了網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，其實(shí)際的作用在于提升繼電系統(tǒng)的可靠性。而就總線結(jié)來(lái)說(shuō)，使用交換機(jī)可以在較短的時(shí)間之內(nèi)改變總線結(jié)構(gòu)并傳送數(shù)據(jù)信息，但是需要注意的是其冗余度不足，所以操作時(shí)間需要被相應(yīng)延長(zhǎng)。

結(jié)語(yǔ)

時(shí)代在進(jìn)步，社會(huì)在發(fā)展，對(duì)電力資源的需求也在不斷增加，并且人們對(duì)供電的穩(wěn)定性產(chǎn)生了更高的要求，于是智能變電站誕生了。對(duì)比傳統(tǒng)變電站，智能變電站具備很多的優(yōu)勢(shì)，然而機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存，由于其中采用大量的新設(shè)備和新技術(shù)，這對(duì)工作人員提出更高的要求，必須保持不斷地充實(shí)知識(shí)，高度重視繼電保護(hù)工作，如此才能推動(dòng)我國(guó)的智能變電站朝著更好的方向快速發(fā)展。