智能變電站繼電保護系統(tǒng)所面臨的若干問題

王艷輝

（吉林省送變電工程有限公司，吉林 長春130000）

在當前社會背景下，隨著電力市場需求量逐步提高，不僅電力系統(tǒng)的建設(shè)逐漸增加，而且規(guī)模日益擴大，雖然為電力事業(yè)的發(fā)展帶來了良好的機遇，但由于電力系統(tǒng)具有一定的特殊性，所以一旦在運行當中出現(xiàn)故障，勢必影響社會經(jīng)濟發(fā)展和人民日常生活，所以針對于此，則需要加強保護工作力度，通過繼電保護系統(tǒng)的有效應(yīng)用，促進智能變電站的工作水平不斷提高。

1 智能變電站概述

智能變電站是現(xiàn)代科學技術(shù)與電力事業(yè)有效融合的體現(xiàn)，所以從定義角度進行分析，智能變電站是采用先進、可靠、集成和環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和檢測等基本功能，同時，具備支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動等高級功能的變電站，所以相比于傳統(tǒng)變電站來說，智能變電站的功能更加全面，工作優(yōu)勢明顯，以下將從三個角度入手進行分析：a.結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，在傳統(tǒng)變電站當中，雖然具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但由于其特點并不明顯，在一次和二次設(shè)備之間多數(shù)以采用電纜的硬接點、后臺的通信方式為主要采集和傳輸信息的手段，所以工作效率較低，而反觀智能變電站，由于每個設(shè)備之間都與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相互連通，所以各層均使用網(wǎng)絡(luò)方式對信息進行收集和傳輸，所以信息的共享效果較好，能夠極大程度的提高電網(wǎng)的智能化水平。b.二次設(shè)備的布置方式，在傳統(tǒng)變電站當中，二次設(shè)備的布置方式主要是通過微機保護，將交流的輸入組件、A/D 轉(zhuǎn)換組件、保護邏輯CPU、開入/開出等組件集成到一起，而智能變電站的二次設(shè)備布置方式僅需要對一次設(shè)備和二次設(shè)備重新進行定位，將保護裝置交流的出入組件與A/D 轉(zhuǎn)換組件結(jié)合成為一個合并單元，并將其放在就地的TA和TV周圍。c.保護接口，傳統(tǒng)變電站的保護接口兼容度較低，從實際情況來看，多數(shù)傳統(tǒng)變電站僅能夠支持5A 或100V 類模擬量接口，所以相對具有一定局限性，而智能變電站的保護接口除卻能夠支持點對點模式外，還能夠支持GOOSE 模式下SV 和GOOSE 模式下接口，所以工作相對靈活高效。

2 智能變電站繼電保護系統(tǒng)

以目前智能變電站繼實際建設(shè)情況來看，其所采用的“二層三網(wǎng)”架構(gòu)體系能夠最大程度的保證當前一次和二次系統(tǒng)的連續(xù)性，所以能夠有效增強電網(wǎng)工作的穩(wěn)定性和可靠性，智能變電站與傳統(tǒng)變電站工作條件所存在的差異較為明顯，其中包括以光纜替代電纜、數(shù)字光信號替代傳統(tǒng)電信號等方面內(nèi)容，所以針對于此，在繼電保護系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用當中，則需要在原有基礎(chǔ)上不斷進行優(yōu)化改良，對系統(tǒng)的所有元件配置多階段的配合后備保護措施以及快速跳閘主保護措施的同時，還應(yīng)當結(jié)合變電站的實際工作情況和特點，對繼電保護系統(tǒng)的保護配置進行優(yōu)化。對于智能變電站所部署和應(yīng)用的繼電保護系統(tǒng)，應(yīng)當從兩個方面進行考量：a.變電站層，為智能變電站所應(yīng)用的繼電保護系統(tǒng)應(yīng)當具有全面性和綜合性，所以應(yīng)當以采用自適應(yīng)和在線實時自整定技術(shù)為核心的集中式后備保護，進而利用這種方式的功能優(yōu)勢，實現(xiàn)更加強大的廣域保護效果，并且還可以為變電站和臨近變電站提供后備保護措施。b.過程層，在對智能變電站過程層進行配置過程中，需要根據(jù)變電站的一次設(shè)備實際情況進行分析，如果變電站的一次設(shè)備屬于最新的智能化設(shè)備，則過程層保護則應(yīng)當設(shè)置在設(shè)備的內(nèi)部，而如果一次設(shè)備是由傳統(tǒng)設(shè)備進行改造而來，則需要將保護配置于匯控柜中。

由于電力能源對于社會發(fā)展具有絕對的重要意義，所以為了切實提高電力系統(tǒng)的工作水平，則需要加強智能變電站的管理工作。相比于傳統(tǒng)變電站的管理工作和管理手段，繼電保護系統(tǒng)的應(yīng)用更加高效便捷，能夠?qū)ψ冸娬鞠到y(tǒng)進行全方位動態(tài)化監(jiān)管，并極大程度提高變電站數(shù)字化、現(xiàn)代化水平，其中對于繼電保護裝置的有效布置和應(yīng)用，能夠為變電運營提供安全保障，促進智能變電站工作穩(wěn)定性提高，并確保變電站能夠輸送更加可靠的能源，但由于智能變電站在實際工作當中容易受到外界因素變化的影響，所以在管理工作開展當中，則需要加強電子設(shè)備的管控，充分考慮電磁兼容問題，發(fā)揮繼電保護系統(tǒng)整體效果，通過預(yù)警機制和應(yīng)急機制的建設(shè)，以便于智能變電站出現(xiàn)故障期間的高效快速解決。

3 智能變電站繼電保護系統(tǒng)所面臨的若干問題

3.1 設(shè)備故障問題

設(shè)備是支持繼電保護系統(tǒng)工作的必要條件，但由于智能變電站的工作周期較長，工作任務(wù)量較多，所以繼電保護設(shè)備難免會由于外界環(huán)境因素或是時間因素而產(chǎn)生老化或磨損等問題，如果不能及時得到解決，一旦發(fā)生故障，勢必影響信號的穩(wěn)定性，進而影響上報結(jié)果的精確程度。造成智能變電站繼電保護設(shè)備產(chǎn)生故障的主要因素，大致有人為因素和環(huán)境因素兩方面，首先，由于智能變電站當中的繼電保護設(shè)備長期處于戶外工作，所以外界氣候因素和自然因素能夠直接對設(shè)備造成影響，比如濕度或是溫度發(fā)生變化，或是腐蝕物質(zhì)的堆積，都會干擾設(shè)備的正常工作，不僅會導致設(shè)備短路，而且一旦故障擴散，勢必引發(fā)更加嚴重的危機，造成供電企業(yè)大量經(jīng)濟損失，并對工作人員的人身安全產(chǎn)生威脅，除卻日常自然條件變換外，自然災(zāi)害也是影響設(shè)備穩(wěn)定性的主要因素。造成繼電保護設(shè)備出現(xiàn)故障的人為因素，大致體現(xiàn)在工作人員綜合素養(yǎng)不足，在設(shè)備的實際應(yīng)用當中，由于自身專業(yè)水平缺乏，或是職業(yè)精神模糊，都會影響工作人員操作的規(guī)范性和標準性，進而導致設(shè)備產(chǎn)生故障，并且由于設(shè)備對于繼電保護以及智能變電站具有明確的重要意義，所以在日常工作當中還應(yīng)當定期進行養(yǎng)護和維修，而一旦工作人員自身意識缺乏，同樣會導致設(shè)備內(nèi)部隱患不能得到及時排除，進而在長期的工作當中形成故障。除以上兩點因素外，設(shè)備自身的質(zhì)量以及自然老化也是造成故障的主要成因，所以在實工作當中，則需要電力企業(yè)能夠全方位進行把控。

3.2 信息溝通障礙

由于智能變電站對于信息的處理和傳輸速度要求較高，所以一旦在繼電保護裝置運行過程中出現(xiàn)信息溝通障礙的問題，勢必造成相關(guān)指令失效。用以支持繼電保護設(shè)備信息溝通的主要手段在于光纖的使用，而由于光纖線路相對較為脆弱，所以一旦在工作當中光纖出現(xiàn)彎折或斷裂等情況，則會直接影響信息的傳輸效率，不僅導致變電站工作受到阻礙，更加由于維修而產(chǎn)生大量成本支出。

4 智能變電站繼電保護系統(tǒng)問題對策

4.1 優(yōu)化智能變電站繼電保護系統(tǒng)設(shè)計

在智能變電站繼電保護系統(tǒng)的設(shè)計工作當中，應(yīng)當選取更加具有可行性和針對性的保護模式，在間隔型保護模式中，可以選擇直采直跳，而如果是多間隔型保護，則可以通過SV 或GOOSE 模式。在電壓限定延時的情況下，則需要確保系統(tǒng)能夠在過負荷的情況下發(fā)出警報，以便于維修工作及時展開。此外，在繼電保護系統(tǒng)中的間隔層和站控層中，除卻需要通過斷路器實現(xiàn)自動開斷外，還應(yīng)當開啟后備的保護系統(tǒng)，避免由于開關(guān)失靈導致保護工作缺乏有效性和及時性。針對繼電保護系統(tǒng)所進行的故障檢測工作，需要工作人員能夠?qū)萍荚O(shè)備良好的應(yīng)用，通過設(shè)備的可視化功能，更加直觀的發(fā)現(xiàn)故障情況，以便于制定針對性的解決方案。

4.2 加強繼電保護設(shè)備管理力度

由于設(shè)備對于繼電保護系統(tǒng)發(fā)揮功能具有決定性作用，所以電力企業(yè)則應(yīng)當從影響設(shè)備的主要因素入手加強管理意識。在繼電保護設(shè)備的應(yīng)用當中，首先應(yīng)當把控設(shè)備采購質(zhì)量，確保設(shè)備能夠達到行業(yè)標準，并符合本變電站工作需求，在設(shè)備安裝完畢后，應(yīng)當通過多次調(diào)試，驗證設(shè)備的穩(wěn)定性和工作水平，由于設(shè)備長期處于外界環(huán)境工作，所以還應(yīng)當結(jié)合當?shù)貧夂驐l件等因素，建設(shè)防護措施，降低風險，管理人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的布置和應(yīng)用，提高對設(shè)備故障的發(fā)現(xiàn)能力和解決速度，并且在設(shè)備的使用周期當中，應(yīng)當有針對性的制定維修和養(yǎng)護計劃，對設(shè)備所存在的隱患排查和處理，提高設(shè)備的工作效率和使用壽命。

結(jié)束語

對于智能變電站繼電保護系統(tǒng)所面臨的問題，則需要企業(yè)與工作人員提高重視程度，通過改善設(shè)備工作環(huán)境、提高工作人員操作能力以及對系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計等方式，即可提高繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，為電網(wǎng)的安全平穩(wěn)運營提供保障。