數(shù)字化變電站繼電保護適應性探討

唐可偉

（攀枝花攀鋼集團設計研究院有限公司，四川攀枝花 617000）

0 引言

電力發(fā)展與人民生活息息相關，隨著社會經濟的發(fā)展和科學技術的進步，人們的生活水平逐漸提高，對電網(wǎng)質量也有了更高的要求。電力行業(yè)正進行著數(shù)字化改革，使變電站的繼電保護更加數(shù)字化，使數(shù)字化變電站的運行過程和運行環(huán)境更加有保障。提高數(shù)字化變電站繼電保護能力的水平和進行繼電保護適應性的改革已經成為了電力部門的重中之重，如果完成此目標，我國的電力行業(yè)又將向前邁進一大步。

1 數(shù)字化變電站繼電保護中存在的問題

數(shù)字化變電站是將變電站的模擬信息數(shù)據(jù)通過解碼轉換，翻譯為數(shù)字信息以進行處理。數(shù)字化變電站可以大大提高信息處理的效率，節(jié)省更多時間，可以很快查找到需要的信息?，F(xiàn)有變電站的信息非常不好儲存，尤其是歷史年代比較久遠的信息，丟失或破損等情況經常發(fā)生，而數(shù)字化變電站能夠有效防止數(shù)字信息丟失或者破損。如果將變電站的資源進行共享，并及時整理更新，實現(xiàn)變電站的智能化管理，那么數(shù)字化變電站就能擁有自動化的特點，接線比較便捷。查找信息不再費時費力，只需通過數(shù)字化提供部分信息，就能查找到信息全貌，這樣不僅節(jié)省人力資源，更節(jié)省了查找信息的人力時間與精力。如果數(shù)字化變電站改革能夠成功，能夠達到的電磁兼容性會更高，變電站會具有更高、更準確的計算測量功能，更安全、更可靠的網(wǎng)絡平臺，妥善利用可以為變電站帶來巨大的經濟利益。

對繼電保護先一步研究，是數(shù)字化變電站變革中極為重要的一環(huán)。數(shù)字化變電站的優(yōu)點有很多，使用過程中通過改善傳統(tǒng)的繼電保護裝置，使部分顯著弊端得到改善。但傳統(tǒng)的繼電保護裝置在實際檢測過程中，其動態(tài)范圍比較狹小，其問題的范圍也比較小，對于數(shù)據(jù)故障的檢測精度不夠準確，對于數(shù)字測量的頻率映射度比較小，這些問題使得數(shù)字化變電站在運行過程中的穩(wěn)定性和安全性得不到有效保證。這使得電力系統(tǒng)在正常工作的過程中存在一些弊端，需要不斷加強對數(shù)字變電站適應性的繼電保護工作。

2 數(shù)字化變電站繼電保護適應性分析

2.1 數(shù)字化特征明顯

變電站的繼電保護在進行適應性分析的過程中，其數(shù)字化的特征比較明顯。其數(shù)字化的特征主要表現(xiàn)在，數(shù)字化的繼電保護裝置與之前的傳統(tǒng)繼電保護裝置進行比較，有著非常明顯的差異。數(shù)字化的繼電保護裝置在進行處理的過程中，其處理的速度更快，能夠實現(xiàn)數(shù)字的自動化處理，而且能夠用更加精準的方法進行進一步的測量。這主要是因為數(shù)字化的繼電保護裝置在進行信號處理的過程中所采用的工作模式與傳統(tǒng)的繼電保護裝置所使用的方式存在著較大差異，傳統(tǒng)的繼電保護裝置是對信息量進行進一步模擬，然而數(shù)字化是采用的數(shù)字電路。因此，數(shù)字化繼電保護裝置包含的網(wǎng)絡端口與傳統(tǒng)相比較多，功能也相對于傳統(tǒng)比較多、比較強。功能越強說明更加先進，所以數(shù)字化的繼電保護裝置在進行數(shù)據(jù)收集的過程中速度更快，對于數(shù)據(jù)和信息的處理以及信息的共享等功能也能夠得到進一步的提升。這是因為數(shù)字化繼電保護的裝置在進行數(shù)字采集時，主要是依靠了電子模式的互感器。

2.2 設備接口的數(shù)字化

數(shù)字化繼電保護裝置主要通過纖維來傳遞信息，裝置內部利用纖維傳遞消息，與外界聯(lián)系的網(wǎng)絡端口接線也都是纖維。使用光纖的寬帶網(wǎng)速一般較快，這是因為光纖有高速傳遞的功能。電子模式互感應器是數(shù)字化裝置數(shù)據(jù)采集的主力，電子式的感應器將得到的信息進行進一步的收集、加工，配合更加精密的處理，之后利用裝置內部的光纖進行高速傳遞，而且傳遞的過程中還會在低壓端進行有效地合并單元后再次進行輸出，得到更加精準的數(shù)據(jù)，這是傳統(tǒng)繼電保護裝置做不到的。所以，設備接口的數(shù)字化和裝置內部使用光纖傳遞信息是非常有用的，通過此類改造后，數(shù)據(jù)信息的傳遞速度得到大幅度提高，同時不再需要信息轉化，工作效率向前邁進一大步。

適應性因器而異，不同的電子式感應器有著不一樣的適應性。電子式感應器的種類繁多，應該盡量消除相互間的誤差，避免因為數(shù)字化繼電保護裝置的測量延時和測量范圍的差異，而導致一些不可挽回的后果。所以應該對數(shù)字化繼電保護裝置，進行定期的矯正和測驗，并且采取一定的措施彌補這些差別。比如針對數(shù)字化繼電保護裝置測量范圍的差異，可以對生產廠家進行實地探訪，對每一個廠家的測量額度進行進一步檢查的過程中，需要對各種數(shù)據(jù)和參數(shù)進行進一步的保存，同時要對繼電器保護裝置的參考參數(shù)進行統(tǒng)一設置，這樣才能夠進一步地保證不會出現(xiàn)計算檢測錯誤的這類低級錯誤。大多數(shù)的數(shù)字化繼電保護裝置都具有一定的反應周期，從進行故障檢測到實際保護之間都有一定的延長周期，這些周期的存在能夠對網(wǎng)絡以及感應器對繼電保護裝置的實時性造成很大困擾，而且當這些延時現(xiàn)象放到數(shù)字化變電站中，會更加顯著。所以，電力企業(yè)的相關工作人員需要不斷地對數(shù)字化繼電保護裝置進行進一步地研究，同時對于數(shù)字化繼電保護裝置的算法要進行進一步地加強，就是為了減少延時的周期，提高繼電保護裝置的實時性。電力行業(yè)的研究人員主要是進一步地減少數(shù)據(jù)的收集以及數(shù)據(jù)處理的時間，并且不斷地優(yōu)化和完善數(shù)字網(wǎng)絡傳輸?shù)慕Y構，不斷地加大電子式的感應器所具有的靈敏度的測試力度等方面都說明了希望確保數(shù)字化繼電保護裝置能夠及時對消息作出反應，并且發(fā)出警報，讓人們有所警惕。其實，電子式感應器還會受到環(huán)境的影響。環(huán)境的影響在大多數(shù)情況下可能都會忽略，正是因為人為的忽略，才顯出環(huán)境的影響也是至關重要的。不管是繼電保護裝置還是電子互感器都是因為多種原因而造成的失誤，所以要從多方面減少失誤的存在。

3 數(shù)字化變電站繼電保護適應性的應對方案

為了有效提高繼電保護裝置對數(shù)字化變電站的適應性，許多電站設計了很多的應對方案。某一個變電站設計的一套應對方案是在購買繼電保護裝置時選擇了多種參數(shù)的繼電保護裝置，以測試繼電保護裝置對科學化的電變站的影響程度，結果在使用的過程中發(fā)現(xiàn)了許多問題，而且還導致了繼電保護的效率低下，沒有起到保護作用。在實際進行研究的過程中，必須要對各種缺陷進行進一步研究，工作人員在進行分析時已經得出，由于不同的生產廠家在對繼電保護裝置進行生產時，會存在一些延時的誤差以及量程出現(xiàn)誤差，這些誤差都是問題和缺陷的關鍵。在工作的過程中，這些誤差會進一步阻礙繼電保護裝置之間的信息交流速度和質量，同時無法對變電站所存在的一些故障信息進行更加準確和統(tǒng)一性地反應。在后續(xù)改造因為有了統(tǒng)一的繼電保護裝置以及更加先進的變電站時鐘，通過對多方面進行進一步的協(xié)調和統(tǒng)一式的數(shù)字變電站繼電保護裝置，實現(xiàn)了與變電站的進一步統(tǒng)一和協(xié)調，不斷加強繼電保護裝置在工作過程中的適應性和準確性。

4 總結

繼電保護裝置和數(shù)字化變電站的有機統(tǒng)一是尤為重要的，要保證繼電保護裝置的科學性，從而促進我國電力行業(yè)的高速發(fā)展。要提高繼電保護的水準，為我國數(shù)字化變電站保駕護航。