分析智能變電站繼電保護技術(shù)優(yōu)化措施

李健 熊艷瓊

【摘 要】科學(xué)技術(shù)水平在不斷提升，繼電保護技術(shù)快速發(fā)展，在實際應(yīng)用中已經(jīng)取得了十分顯著的研究成果，尤其是在智能變電站繼電保護方面，繼電保護技術(shù)所具有的作用更加顯著，因此有必要對智能變電站繼電保護技術(shù)中存在的缺陷進行分析，從而采取有效的措施對智能變電站繼電保護技術(shù)進行優(yōu)化，保證變電站安全、穩(wěn)定的運行。

【關(guān)鍵詞】智能變電站;繼電保護;技術(shù);優(yōu)化措施

1智能變電站特點分析

智能變電站可以有效實現(xiàn)數(shù)字化信息的運行及管理，其對于信息的采集、傳輸及處理過程更為便捷、有效，同時也促進了其他配置設(shè)備自動化及智能化水平的提高。此外，高效的信息收集及共享不但會大大提高信息的利用效果，而且也大大推進智能電網(wǎng)的發(fā)展。智能變電站的應(yīng)用集中體現(xiàn)出一次設(shè)備智能化及二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)勢，不僅能夠提高設(shè)備的運行效率，還能使綜合運營成本的有效降低。另外，智能變電站還能對傳統(tǒng)變電站中的建設(shè)運行問題進行優(yōu)化，如對光電互感器與智能斷路器設(shè)備的選用可以有效解決傳統(tǒng)變電站中的電磁式互感器飽和問題。智能變電站結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

2智能變電站繼電保護技術(shù)研究

2.1線路繼電保護

對于線路保護而言其在繼保技術(shù)中擔(dān)任至關(guān)重要的作用，其可依據(jù)智能化變電站的工作狀況，提供直接跳斷、啟動保護的方法，預(yù)防智能化變電站在工作過程中出現(xiàn)的突發(fā)故障?，F(xiàn)如今隨著各個領(lǐng)域的智能化，其作業(yè)效率都在極大程度上得到了提升，對于變電站來說更是如此。在條件允許情況下，還可以在智能變電站線路上安裝測控裝置，測控裝置主要作用就是對智能變電站運行狀態(tài)進行檢測，測控裝置會將所測控到的結(jié)果傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)體系內(nèi)，繼電保護就可以按照測控裝置所檢測到的結(jié)果，對智能變電站下達針對性繼電保護指令。

2.2變壓器繼電保護

在智能變電站中，變壓器繼電保護屬于過程保護的范疇。該裝置的后備部分，可采用集中安裝這一方式，從而全面提升裝置安全性。在繼電保護運行過程中，非電量保護模塊非常重要，該部分選擇電纜連接、單獨安裝方式，并將其接人繼電保護裝置中。如果變壓器受到危險因素干擾，該模塊就會產(chǎn)生跳閘指令，并將這一指令傳輸?shù)焦簿W(wǎng)系統(tǒng)中，執(zhí)行跳閘動作，進而全面緩解變電站壓力，使變壓器的安全得到保護。

2.3母聯(lián)繼電保護

智能變電站中母聯(lián)與線路的繼電保護存在很大的相似性，但由于母聯(lián)的分段保護特性，將其做為單獨的部分。母聯(lián)繼電保護的結(jié)構(gòu)非常簡單，按照分段的要求，將繼電保護中的裝置接入到智能變電站內(nèi)，針對不同分段的母聯(lián)系統(tǒng)，采取異同的采樣與跳閘工作，起到高效率的保護作用。母聯(lián)繼電保護中，GOOSE等網(wǎng)絡(luò)，均處于獨立的運行狀態(tài)，借助跨間傳輸?shù)姆椒?，分別保護分段狀態(tài)下的母聯(lián)系統(tǒng)。目前繼電保護的配置比較單一，可以在繼電保護技術(shù)中共同完成測控和保護，其中，分段保護為點對點模式的繼電保護，而主變等位置，使用GOOSE連接保護，預(yù)防母聯(lián)保護失靈。

3優(yōu)化智能變電站繼電保護設(shè)計的措施

3.1可靠性優(yōu)化發(fā)展

目前，智能化變電站中的繼電保護已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化，而且保護結(jié)構(gòu)所使用的電子設(shè)備較多，可以大大提高變電站的運行穩(wěn)定性，同時對于變電站的安全運行也有重要的意義，能滿足社會生產(chǎn)生活對供電網(wǎng)的需求。需要注意的是，在選擇保護結(jié)構(gòu)中電力電子設(shè)備的時候，一定要考慮到實際的運行情況進行優(yōu)化，以保證運行設(shè)計方案的中的應(yīng)用效果得到最大化的發(fā)揮，將外界因素的影響作用控制到最小范圍，嚴禁信息不同步及電磁兼容等問題發(fā)生，保障保護系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。針對保護結(jié)構(gòu)電子設(shè)備易受外界影響這個問題，進行針對性解決措施的提出，確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

3.2安全性優(yōu)化

智能變電站的繼電保護是在IEC61850的標(biāo)準之下運行的，其統(tǒng)一性即使優(yōu)點也是缺點。統(tǒng)一的標(biāo)準也就意味著是處在完全透明的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之中，這也就表明在整個繼電保護系統(tǒng)運行中會面臨更多的來自網(wǎng)絡(luò)上的惡意攻擊，對整個變電站的信息安全造成威脅。鑒于IEC61850的表針體系中對于安全沒有明顯的界定，往往需要使用者在進行操作中時要做好對于系統(tǒng)安全的分析，以實現(xiàn)變電站繼電保護的優(yōu)化。

3.3同步性優(yōu)化

繼電保護裝置在具體運行過程中，會遇到數(shù)據(jù)同步這一經(jīng)常性問題。為消除電氣量幅值誤差與相位誤差，必須進行科學(xué)的設(shè)備優(yōu)化，促使其在相應(yīng)時間段及時獲得準確、全面的數(shù)據(jù)。如果丟失同步數(shù)據(jù)信息，勢必會影響采集數(shù)據(jù)的準確性，導(dǎo)致產(chǎn)生較大誤差。因此在進行同步性優(yōu)化過程中，必須做好過壓保護與過流保護。這種保護行為的運行原理比較簡單，也就是說，保護動作僅僅需要保證輸人信號的正確性，這樣即使丟失同步數(shù)據(jù)信息，也會不對保護操作產(chǎn)生較大干擾。

3.4實時性優(yōu)化

實時性是智能變電站繼電保護的重要特點，在保護結(jié)構(gòu)設(shè)計時，經(jīng)常會受到合并器鏈路傳播時延、交換機交換時延等因素限制，對變電站數(shù)字化互感器傳輸效果造成影響，使得傳輸誤差超出允許范圍。就運行實際情況來看，合并器排隊與交換機轉(zhuǎn)發(fā)是造成數(shù)字式互感器采樣值傳輸抖動的主要原因。合并器在完成采集器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息后，一般會存在一個排隊處理的過程，并且在接受采集器通信的階段也會產(chǎn)生額外等待時間。另外，對于系統(tǒng)中所安裝交換機性能不同，在實際運行中也會出現(xiàn)一定程度的延時問題，當(dāng)信息轉(zhuǎn)發(fā)時必須要將一幀數(shù)據(jù)全部發(fā)送成功后，再進行下一次的轉(zhuǎn)發(fā)對保護系統(tǒng)的實時性存在一定影響，需要采取措施進行優(yōu)化。

4智能變電站繼電保護技術(shù)的前景

雖然智能變電站繼電保護技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用給電力企業(yè)帶來了經(jīng)濟效益，但是此技術(shù)的應(yīng)用過程中還有一些有待完善的地方：例如，智能變電站繼電保護系統(tǒng)中的狀態(tài)信息和共享信息會給繼電保護裝置的檢修和調(diào)試工作造成影響。在驗證變電站系統(tǒng)的配置時，如果現(xiàn)場的調(diào)試工作和審查SCD配置文件的工作不能有效的結(jié)合，就會導(dǎo)致設(shè)置的某處參數(shù)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準確的現(xiàn)象，進而繼電保護裝置就會出現(xiàn)拒動或誤動的情況。希望未來在智能變電站繼電保護的全過程管理中，研究和反復(fù)校驗全站的配置功能并進行有效的SCD配置文件管理，通過先進的技術(shù)將各個設(shè)備的配置進行鏡像備份，即使在離線的情況下也可以進行反組態(tài)、對比分析等工作。

5結(jié)語

總之，目前在智能變電站中，繼電保護技術(shù)作為其中最為核心的技術(shù)，需要通過對繼電保護技術(shù)進行合理優(yōu)化，有效地保證設(shè)備和人員的安全，確保智能變電站安全、可靠的運行，推動我國智能電網(wǎng)的快速發(fā)展。

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（作者單位：國網(wǎng)江西省電力有限公司宜春供電分公司）