智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)問(wèn)題及策略研究

王開波 劉春燕 金基偉 黃天穎

摘要：隨著電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，目前我國(guó)新建的電網(wǎng)基本上都是智能電網(wǎng)，所謂智能電網(wǎng)是指以各個(gè)等級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展為基礎(chǔ)，以特高壓電網(wǎng)為骨架，將當(dāng)前先進(jìn)的通信技術(shù)、傳感測(cè)量技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和物理電網(wǎng)之間進(jìn)行高度集成而形成的一種新型電網(wǎng)。智能電網(wǎng)在提供更為高質(zhì)的供電服務(wù)的同時(shí)，對(duì)于繼電保護(hù)的要求也相對(duì)高，但鑒于目前我國(guó)智能電網(wǎng)尚未實(shí)現(xiàn)完全普及，應(yīng)用時(shí)間較短，因此，在智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)部分面臨諸多問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù);智能變電站;保護(hù)裝置

一、電子式互感器的傳變特點(diǎn)

對(duì)于電子式互感器來(lái)說(shuō)，其一般能夠分成兩個(gè)部分，依次為電子式電壓互感器以及電子式電流互感器。其中電子式電流互感器還包括電磁傳感、光學(xué)傳感以及電子傳感這三種類別，而電子式電壓互感器包括電氣分壓以及光學(xué)傳感兩種類別。

1.1電子式電流互感器

從當(dāng)前的情況來(lái)看，所有的電子式互感器中，運(yùn)用最為普遍的就是羅氏線圈電子式電流互感器這種，而針對(duì)其研究工作的開展也相對(duì)比較普遍。就當(dāng)前的情況來(lái)看，在世界范圍內(nèi)針對(duì)光學(xué)原理的互感器具體的運(yùn)作還沒(méi)有足夠的經(jīng)驗(yàn)累積。不僅如此，光學(xué)互感器同樣會(huì)被諸多因素所影響，包括其表層所承擔(dān)的壓力大小、所出于條件優(yōu)良狀況等，隨著外界條件的改變，互感器的測(cè)量值也會(huì)有所不同。但是，在過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐中，外部條件是持續(xù)改變的，所以怎么防止外部條件因素給互感器造成的制約影響和怎么高效便利的實(shí)現(xiàn)對(duì)互感器的測(cè)量誤差的彌補(bǔ)同樣變得十分關(guān)鍵，需要進(jìn)一步的處理應(yīng)對(duì)。

1.2電子式互感器給繼電保護(hù)所造成的影響

隨著電子式互感器的運(yùn)用，為繼電保護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定性欲適宜性特點(diǎn)造成了很大程度上的變化。因?yàn)樵陔妷褐档某掷m(xù)加大影響下，傳統(tǒng)電磁式互感器絕緣組成框架會(huì)變得尤為繁瑣，同時(shí)互感器本身的體積也會(huì)隨著變大，于此同時(shí)造價(jià)也就相應(yīng)的提高，同時(shí)傳統(tǒng)電磁式互感器還體現(xiàn)為磁飽和，鐵磁諧振，動(dòng)作范圍不夠大等不足。而電子式互感器的出現(xiàn)，恰好彌補(bǔ)了之前的缺陷，它的組織框架更為緊密、體積更小巧、不會(huì)飽和，這給數(shù)字信號(hào)的傳送帶來(lái)極大便利。這和當(dāng)前繼電保護(hù)系統(tǒng)組件的發(fā)展方向與形勢(shì)是相順應(yīng)的。在電站技術(shù)水平不斷提高的影響下，變電站內(nèi)部的電磁環(huán)境變得越來(lái)越繁瑣，電子式互感器在開展工作的時(shí)候經(jīng)常會(huì)被電磁多擾亂。其中內(nèi)部的采集器是受擾亂最多的一個(gè)部分。根據(jù)過(guò)去的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，在斷路器、隔離開關(guān)以及接地開關(guān)在開展分合作業(yè)的過(guò)程中，另外還有系統(tǒng)發(fā)生短路的情況下，均將由極大的電磁擾亂。在過(guò)去的幾年間，我國(guó)電網(wǎng)出現(xiàn)很多因?yàn)樽儔浩骺胀兑约熬€路合閘時(shí)候所出現(xiàn)的感應(yīng)電流導(dǎo)致周圍變壓器、發(fā)電機(jī)以及線路的安全事故出現(xiàn)。從現(xiàn)有的情況來(lái)看，針對(duì)單獨(dú)存在的變壓器、發(fā)電機(jī)以及互感器的研究工作開展較為普遍，不過(guò)在具體的系統(tǒng)中間，這部分非線性鐵磁元件的暫態(tài)過(guò)程一般都會(huì)彼此間產(chǎn)生影響作用，無(wú)法把每一個(gè)單獨(dú)的去對(duì)待，這導(dǎo)致針對(duì)它們的研究工作十分繁瑣，很難進(jìn)一步的推進(jìn)，現(xiàn)在依舊未有較為顯著的研究成果出來(lái)，沒(méi)有防止它對(duì)保護(hù)影響的有效處理手段。

二、智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)面臨的問(wèn)題

2.1繼電保護(hù)系統(tǒng)安全性較低

智能變電站中的繼電保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)，其中包含有很多電子裝置，對(duì)行業(yè)工作人員來(lái)說(shuō)是一個(gè)較為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，要實(shí)現(xiàn)對(duì)這些電子裝置的合理利用并不是一件簡(jiǎn)單的事情，譬如時(shí)間同步裝置和網(wǎng)絡(luò)交換裝置等，這些裝置既是系統(tǒng)保護(hù)中面臨的問(wèn)題，也是保護(hù)工作中的重點(diǎn)。

2.2管理效率較低

智能變電站繼電保護(hù)涉及很多管理工作，對(duì)行業(yè)管理層來(lái)說(shuō)也是一個(gè)挑戰(zhàn)，但是結(jié)合我國(guó)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的實(shí)際建設(shè)情況來(lái)看，管理工作的效率不容樂(lè)觀，在很多具體的管理工作中，并沒(méi)有設(shè)立專職工作人員，自然也就很難提高管理工作的效率，再加上電力行業(yè)的技術(shù)設(shè)備較多，推進(jìn)相關(guān)的管理工作顯得尤為重要，對(duì)行業(yè)來(lái)說(shuō)任重而道遠(yuǎn)。

2.3工作人員素質(zhì)較低

行業(yè)工作人員是智能變電站工作中的核心，工作人員的綜合素質(zhì)也會(huì)對(duì)智能變電站的工作效率產(chǎn)生重要的反作用，在我國(guó)的智能變電站行業(yè)中，工作人員的素質(zhì)較低，不僅表現(xiàn)在專業(yè)技能和素養(yǎng)上，在綜合素質(zhì)上也是如此，這也是智能變電站發(fā)展的一大阻礙。

三、智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的提升策略

3.1提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性

結(jié)合智能變電站的實(shí)際工作內(nèi)容來(lái)看，包含很多具體的電子裝置，數(shù)字化裝置是其中的重點(diǎn)，電力行業(yè)在工作過(guò)程中容易受到很多不穩(wěn)定因素的影響，也會(huì)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生負(fù)面影響。這時(shí)可以利用冗余技術(shù)完成系統(tǒng)的自檢工作，對(duì)工作過(guò)程的不穩(wěn)定因素進(jìn)行把握，在必要時(shí)能在很大程度上降低損失，定量分析也是工作中的重點(diǎn)。

3.2提高管理工作的可靠性

實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的合理利用，能有效提高智能變電站的工作穩(wěn)定性，對(duì)后期的數(shù)字化建設(shè)也有很大的幫助，在智能變電站的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，要對(duì)相關(guān)的電子設(shè)施等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行完善，提高電子設(shè)施運(yùn)行的整體安全性，同時(shí)還要考慮到電磁兼容等問(wèn)題，在必要時(shí)進(jìn)行相關(guān)預(yù)警機(jī)制的建立，從而充分發(fā)揮繼電保護(hù)系統(tǒng)的積極作用，更好應(yīng)對(duì)變電站工作中的不穩(wěn)定因素。

3.3提高工作人員的素質(zhì)

提高工作人員的素質(zhì)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，同時(shí)也需要行業(yè)的群策群力，主要來(lái)說(shuō)有以下幾個(gè)方面的工作有待推進(jìn)：首先可以提高電力行業(yè)的入職門檻，從根本上提高行業(yè)工作人員的素質(zhì);其次就是充分利用后期培訓(xùn)工作的作用，一方面對(duì)工作人員的專業(yè)素質(zhì)進(jìn)行提高，另一方面提高工作人員的綜合素質(zhì)，為智能變電站的建設(shè)和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.4合理利用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

環(huán)形網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)是通過(guò)間隔智能終端機(jī)實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的提供，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳遞，當(dāng)然對(duì)采樣值組網(wǎng)進(jìn)行利用也能達(dá)到類似的效果，在信息傳遞中，母差保護(hù)裝置的容納量會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)報(bào)文流量的影響，不利于提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，這時(shí)就要對(duì)交換機(jī)的配置進(jìn)行合理調(diào)整，光纖口是其中的重點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理利用，需要行業(yè)工作人員完善對(duì)這種結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和了解，增強(qiáng)對(duì)備用芯的使用力度，提高環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效率。

四、結(jié)論

近年來(lái)各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的研發(fā)已經(jīng)推動(dòng)電力系統(tǒng)朝著智能化、數(shù)字化方向奮勇前行，電子式互感器的應(yīng)用也將傳統(tǒng)互感器的缺陷予以修補(bǔ)，然而如今智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)卻仍然面臨著諸多問(wèn)題，如何更好的攻克技術(shù)難題值得我們進(jìn)行更加深入的探討。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳凌昌.智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行相關(guān)問(wèn)題探討.[J].電子制作，2013，（7x）：248.

[2]張旭澤，鄭永康，康曉寧，等.智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)所面臨的若干問(wèn)題[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2018，（6）.

[3]趙亮，錢玉春，劉宏君，等.數(shù)字化變電站抗異常數(shù)據(jù)的方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010，34，（19）：97-99.