淺析提高智能變電站繼電保護可靠性的措施

黃曉明 方向

【摘要】隨著我國經(jīng)濟實力的提高，電力系統(tǒng)智能化的進程也在不斷加快，因此提高智能變電站繼電保護的可靠性成為電力行業(yè)向前發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。本文闡釋了智能變電站與繼電保護的含義，提出了提高智能變電站繼電保護方面的相關(guān)措施，并分析了當下繼電保護中存在的問題，指出了繼電保護可靠性提高對智能變電站發(fā)展的意義。

【關(guān)鍵詞】智能變電站;繼電保護;可靠性

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，科學技術(shù)的水平也發(fā)展到了前有未有的高度，各行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的科技成分也不斷提升，電力系統(tǒng)中的科技含量也不斷增加。當前，電力系統(tǒng)智能化成為電力發(fā)展的主要方向，而智能變電站的建造與普遍使用則成為電力系統(tǒng)朝向智能化發(fā)展的必然路徑。因此，電力相關(guān)部門人員要有意識地提高對智能變電站運行的穩(wěn)定性和安全性的重視程度，并且在實際操作過程中結(jié)合當前我國電力發(fā)展實際，圍繞智能變電站繼電保護來制定科學合理的運行措施，并且要在工作中將這些舉措貫徹落實到位，以此來提高智能變電站繼電保護的可靠性。從而不斷推動電力系統(tǒng)運作健康有序發(fā)展，為我國科技發(fā)展提供堅實的保障。

1.1智能變電站的內(nèi)涵

智能變電站與傳統(tǒng)變電站之間的區(qū)別主要體現(xiàn)在“智能”上，而其中最為明顯的改變在于智能變電站運用了電子通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)二次系統(tǒng)投入在變電站的運行系統(tǒng)之中，并且在此基礎(chǔ)上，智能變電站實現(xiàn)了信息收集、檢測和控制一體化以此達到了將電力系統(tǒng)中的電網(wǎng)管控的數(shù)字化、智能化。從上述變化可以看出，變電站智能化之后具備兩個明顯的優(yōu)勢：其一是能夠?qū)㈦娏τ嘘P(guān)數(shù)據(jù)采集的方式朝著數(shù)字化方向改進;其二在于通過智能化的方式能夠使信息交換方式朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。另外，智能變電站在電力設(shè)施設(shè)備的檢測維修中能夠有效降低變電站運轉(zhuǎn)的安全風險和各種不穩(wěn)定的因素。尤其是，智能變電站與傳統(tǒng)變電器的常規(guī)互感器存在很大的差異，智能變電站普遍采用的是電子式互感器， 相比于傳統(tǒng)的互感器，它的技術(shù)含量更高，能夠?qū)⒆儔浩鞯碾娏骱碗妷和ㄟ^數(shù)字化模擬信號的方式進行收集和信息傳送，從而實現(xiàn)了變電站智能化的進程，提高變電站運轉(zhuǎn)工作效率。

1.2繼電保護概述

智能變電站不僅是在硬件條件上優(yōu)于傳統(tǒng)變電站，最為關(guān)鍵的地方在于智能變電站在繼電保護方面相對于傳統(tǒng)變電站也有較大的改觀。一般情況下，傳統(tǒng)變電站的繼電保護的體系主要是由站控層和間隔層相結(jié)合而建構(gòu)起來的系統(tǒng)。但是智能變電站的繼電保護系統(tǒng)不同之處就在于它具備了過程層和間隔層兩種繼電保護形式。并且在硬件條件方面，智能變電站的繼電保護系統(tǒng)包含有電子互感器、交換機以及合并單元和網(wǎng)絡(luò)接口等部分。智能變電站能夠利用這些網(wǎng)絡(luò)化的硬件設(shè)備對于收集到的相關(guān)電力數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)合理地分類與匯總，然后系統(tǒng)會根據(jù)相應(yīng)的指示將信息傳遞到繼電保護系統(tǒng)，繼電保護系統(tǒng)根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，按照相對應(yīng)的指令來進行斷路器的跳合閘操作，同時又可以在操作過程中將相應(yīng)的數(shù)據(jù)和結(jié)果按照變電站所制定的規(guī)則及時反饋。這樣不僅加強了變電站繼電保護數(shù)據(jù)的可靠性，同時又能減少失誤，提高工作效率，保證了變電站工作的穩(wěn)定性。

2.1加強智能變電站運行中的繼電保護

對于智能變電站的繼電保護具有十分重要的意義，它直接影響了智能變電站的持續(xù)有效運行，從而影響到整個電力系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。因此在智能變電站運行的過程中，電力部門要重視對于提高繼電保護的有效性措施，從而能夠保證智能變電站繼電保護的可靠性得到進一步的加強。值得注意的是，在保障智能變電站安全平穩(wěn)運轉(zhuǎn)的過程中，首要的是要針對智能變電站中所包括的運輸線路以及母線在內(nèi)的電子設(shè)施設(shè)備按照電力部門以及智能變電站相關(guān)規(guī)則要求的安全維護方案進行有層次的維護，通過相關(guān)的保護策略在最大程度上減少智能變電站與電網(wǎng)在運轉(zhuǎn)過程中可能出現(xiàn)的各種風險，從而確保智能變電站的運轉(zhuǎn)朝著安全化、高效化的方向發(fā)展。而要提高智能變電站繼電保護的可靠性，核心部分就在于能夠?qū)^電保護系統(tǒng)的相應(yīng)功能和運作原理有著很深的理解，并且在實際操作中能夠?qū)^電保護系統(tǒng)的硬件配置與設(shè)施的操作相對熟練。從另一方面來看，要做到繼電保護就是要在智能變電站運轉(zhuǎn)的過程中，如果出現(xiàn)一些明顯的變動的時候，需要通過設(shè)定主保護定值的方式來講出現(xiàn)問題的小的波動數(shù)據(jù)納入到主保護定值之中， 以此來確保變電站的數(shù)據(jù)沒有較大的變動，維持在一定的數(shù)值之中，從而就保障了變電站運行的平穩(wěn)和安全。此外還需要注意的是，在實際操作過程中，要注意將智能變電站的繼電保護的硬件設(shè)備和控制開關(guān)要分開進行保護，從而增強繼電保護措施的可靠性。

2.2加強繼電保護過程中的線路維護

在智能變電站的繼電保護過程之中，必要的環(huán)節(jié)就是要去加強對電力與智能系統(tǒng)線路的維護，原因在于系統(tǒng)線路對于繼電保護安全性和可靠性具有直接的影響。一般情況下，電力部門中的相關(guān)操作工作人員在采取相應(yīng)手段來提升智能變電站繼電保護的可靠性的時候， 主要會選擇采用縱聯(lián)差動的方式來加強對系統(tǒng)線路的維護，利用這種措施，不僅能夠?qū)ο到y(tǒng)線路的安全性做到保障，同時也能夠在一定程度上提升智能變電站的繼電保護的安全性和穩(wěn)定性，從而確保了智能變電站的正常運行。一般情況下，縱聯(lián)差動維護主要是通過兩種方式來實現(xiàn)：一是集中式;二是后備式。這兩種保護方式都可以進一步強化系統(tǒng)線路，不僅能夠加強對線路元件的保護，同時也可以對系統(tǒng)線路的運行情況進行實時監(jiān)測，這樣就能對整體的線路狀況進行及時反饋，在一定程度上減少了系統(tǒng)出現(xiàn)問題的幾率。同時，加強對繼電保護的線路的維護力度，是提升其可靠性的關(guān)鍵步驟，這是由于繼電保護系統(tǒng)的線路能夠?qū)⒚總€不同數(shù)值的電壓進行間隔單元控制， 這樣既能對智能變電站的繼電保護系統(tǒng)線路進行有效維護，同時也能利用系統(tǒng)線路的監(jiān)測功能對整體電力運作進行實時檢測，從而進一步保證了智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性。

3.1智能化程度較低，發(fā)展較慢

目前我國電力部門雖然已經(jīng)開始加強智能化管理，提升電力系統(tǒng)中的科技含量，但是由于我國在智能變電站的使用中起步較晚，因此各方面的技術(shù)和設(shè)施水平尚未達到一個較為成熟的階段，尤其是在智能化、數(shù)字化等方面還存在很多不足，這就在一定程度上影響了智能變電站繼電保護的可靠性，導致我國的智能變電站發(fā)展并未形成較大的規(guī)模。目前我國大多數(shù)的智能變電站都是在原有傳統(tǒng)變電站的基礎(chǔ)之上進行改進形成的，傳統(tǒng)變電站不論是在技術(shù)和設(shè)施上都是落后的產(chǎn)物，這樣在基礎(chǔ)設(shè)施上對智能化變電站就造成了一定影響。其次是在智能變電站的改造與投入運行過程之中，對設(shè)備和相關(guān)技術(shù)人才都有很大的需求，然而由于現(xiàn)階段我國尚處于智能變電站的初期階段，設(shè)備缺乏，相關(guān)的技術(shù)人才也沒有培養(yǎng)成型，這樣在變電站的繼電保護過程中很多智能化的技術(shù)都不能使用，這樣就大大降低了智能變電站的運行效率，同時缺乏繼電保護的變電站也就顯得較脆弱，不利于智能變電站的進一步發(fā)展。

3.2繼電保護內(nèi)部裝置運行受到影響

在智能變電站繼電保護的過程之中，光纖通信技術(shù)具有重要的作用。這樣也就造成了變電站保護裝置的運行會受到光纖通信以及相關(guān)的問題的影響。首先，從變電站結(jié)構(gòu)中的過程層設(shè)備上來看，光纖通信技術(shù)主要集中于變電站設(shè)備中，但是在這一區(qū)域的光纖通信技術(shù)所處的環(huán)境效果并不完善。其次，在設(shè)備進行運轉(zhuǎn)的過程中，需要數(shù)量較多的密切的光纖連接，這就在一定程度上增加了變電站繼電保護的環(huán)節(jié)。然而由于光纖自身質(zhì)地相對脆弱，這就為繼電保護增加了許多困難。除了光纖技術(shù)之外，在智能變電站的運行期間，會有較大數(shù)量的相關(guān)設(shè)備同時運轉(zhuǎn)，這就需要設(shè)備與設(shè)備之間進行端口上的連接，而且設(shè)備和設(shè)備的連接，還需要大量端口連線的保障和實現(xiàn)。如果在連接的端口和線路上存在問題，就會對繼電保護的實際應(yīng)用和效果帶來許多困難，很有可能會造成相關(guān)數(shù)據(jù)混亂從而影響繼電保護的進一步開展。此外，相對于傳統(tǒng)變電站，智能變電站的檢修機過程也有較大的變化。尤其是對于智能變電站的保護裝置，對于保護裝置的檢修也要具備智能化特征，要通過在保護裝置中加裝一定數(shù)量的軟壓板來實現(xiàn)對于保護裝置的遠程遙控。然而在對軟壓板進行實際應(yīng)用的過程中往往也會伴隨著一些安全隱患出現(xiàn)。比如軟壓板操作中造成降低了遙控操作的準確性，另外加裝軟壓板來遠程操控也可能會在一定程度上增加了繼電保護裝置檢查的工作難度。

4.1技術(shù)水平對繼電保護可靠性的重要意義

與傳統(tǒng)變電站的保護方式有所差異，智能變電站安全運轉(zhuǎn)所依靠的往往是信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過這些現(xiàn)代化科技手段來確保對電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的操作控制和安全保護，從而在最大程度上能夠保證智能變電站平穩(wěn)運行。但是在很多情況下，如果要保障智能變電站所使用的電子裝置不出現(xiàn)較大的安全問題，能夠保持穩(wěn)定可靠地運行，這里就涉及到對于不同種類的電子裝置設(shè)備材料的選擇與使用。一般而言，電力系統(tǒng)的運行環(huán)境以及采集相關(guān)數(shù)據(jù)的水平都會在很大程度上對電力系統(tǒng)平穩(wěn)運轉(zhuǎn)形成制約，而且這些制約最終都會對電力系統(tǒng)中的電子設(shè)備和裝置的安全性造成影響，如果不進行預(yù)防，不采取相對應(yīng)的措施，這些不穩(wěn)定的因素還會進一步對智能變電站的繼電保護系統(tǒng)造成極大的危害，甚至會直接威脅智能變電站整體運行的安全性和穩(wěn)定性。因此，為了要消除這些潛在威脅的影響，確保智能變電站運行的穩(wěn)定性和安全性，相關(guān)部門和技術(shù)人員必須要有意識地去學習先進的操作流程，及時更新對繼電保護知識的理解，時刻加強業(yè)務(wù)知識學習與培訓，確保能夠掌握最新信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，增強自身的技術(shù)水平，從而能夠應(yīng)對突發(fā)狀況，改進智能變電站繼電保護的相關(guān)技術(shù)，促進我國智能變電站的發(fā)展。

4.2繼電保護可靠性提高對智能變電站發(fā)展的意義

信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平的提升會極大的提高繼電保護的可靠性，而繼電保護可靠性的增強又在一定程度上確保了智能變電站能夠穩(wěn)定運行，對于智能變電站的安全性和穩(wěn)定性起到了關(guān)鍵作用。目前，由于繼電保護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和部件組成對于智能變電站來說是非常關(guān)鍵的位置，它基本上承擔了智能變電站高效運轉(zhuǎn)的重要責任。因此，全方位貫徹繼電保護工作的落實，既可以促進智能變電站地平穩(wěn)運行，也可以在一定程度上促進智能變電站的“智能化”，改進智能變電站的體系。此外，智能變電站繼電保護可靠性和電力系統(tǒng)運行的安全性與經(jīng)濟性密不可分，成熟配套的繼電保護能夠有效促進智能電網(wǎng)的全面組建，確保我國電力能源的健康穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展，為我國的經(jīng)濟與科技發(fā)展提供不竭動力。

綜上所述，隨著我國科技實力的不斷提高，智能化技術(shù)滲透到各行各業(yè)中去。因此，智能變電站的建設(shè)和使用成為電力行業(yè)的畢竟之路。當下我國智能變電站繼電保護方面還存在一些問題，電力人員必須引起重視，提高智能變電站繼電保護的可靠性，制定科學的改善措施，推動電力系統(tǒng)的有序運行，促進整個電力行業(yè)的健康發(fā)展。

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