智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

摘要：市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)在快速的向前發(fā)展，為了滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中的實(shí)際需求，需要智能變電站加快建設(shè)的步伐，保障智能變電站的發(fā)展基本條件。社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域?qū)^電保護(hù)系統(tǒng)的關(guān)注度越來(lái)越高，這都需要電力企業(yè)及時(shí)地發(fā)現(xiàn)，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中的問(wèn)題。根據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn)，制定行之有效的具體措施，推動(dòng)建立系統(tǒng)可以穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù)系統(tǒng);可靠性

一、智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的重要性

可靠性是在一定時(shí)間、環(huán)境因素下，元件系統(tǒng)沒(méi)有故障的、順利的完成規(guī)定功率。智能電網(wǎng)建設(shè)中，智能變電站是極為重要的組成部分，繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行效果將對(duì)智能變電站的故障情況產(chǎn)生直接的影響。智能變電站是利用網(wǎng)絡(luò)、信息化技術(shù)使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，其中涉及很多智能化的電子設(shè)備，對(duì)設(shè)備的安全性、可靠性以及穩(wěn)定性有著很高的要求。在智能變電站運(yùn)行中，運(yùn)行環(huán)境、數(shù)據(jù)信息等變化會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生影響。電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，需要結(jié)合故障出現(xiàn)的時(shí)間、地點(diǎn)，利用其隔離功能，避免電力系統(tǒng)受到電壓、電流等危害，使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。所以智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性是極為重要和必須要的。

二、智能變電站繼電保護(hù)要點(diǎn)分析

2.1實(shí)時(shí)性

智能變電站中繼電保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)性是它最基本的特點(diǎn)。當(dāng)采集時(shí)，電力系統(tǒng)交換進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)行時(shí)，在利用數(shù)字互感器時(shí)，要確保采樣時(shí)及時(shí)得到更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，就要保證精確可靠的交換時(shí)間。對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行交換，會(huì)有很多其他因素造成影響。如傳播效率以及交換效率等。在時(shí)間上就會(huì)出現(xiàn)不準(zhǔn)確，在數(shù)據(jù)傳播上，就不能實(shí)現(xiàn)更及時(shí)更穩(wěn)定性了。一般當(dāng)交換器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，由于時(shí)間會(huì)產(chǎn)生合并誤差，就不能對(duì)繼電進(jìn)行實(shí)時(shí)地保護(hù)。因此，為了得到準(zhǔn)確性的結(jié)果，在電力系統(tǒng)，當(dāng)我們采集數(shù)據(jù)時(shí)，要注意一定要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析，研究可能在計(jì)算中出現(xiàn)的誤差問(wèn)題。由于在采集數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)備可能延遲會(huì)影響結(jié)果，當(dāng)數(shù)據(jù)采樣結(jié)束后，要拿來(lái)計(jì)算的結(jié)果對(duì)比一下采樣的結(jié)果，促進(jìn)系統(tǒng)地對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)施實(shí)時(shí)性的提升。

2.2可靠性

智能變電站想要有效地對(duì)整個(gè)電子系統(tǒng)進(jìn)行控制保護(hù)，主要采取的方式是網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的利用。智能變電站由于電子裝置很多，而且電力系統(tǒng)是否可靠與電子裝置的穩(wěn)定性息息相關(guān)。如果電子裝置出現(xiàn)不穩(wěn)定問(wèn)題，直接影響到繼電保護(hù)，就會(huì)很不可靠。在具體情況中，電子裝置受到不穩(wěn)定因素主要是運(yùn)行環(huán)境以及數(shù)據(jù)等方面。所以，只要電子裝置達(dá)到穩(wěn)定要求，繼電保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)更加可靠。一方面，由于外部頻率因素影響電子裝置，就應(yīng)該使用穩(wěn)定性較好的電纜以及設(shè)備。另一方面，只要對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)模型進(jìn)行定量分析，繼而合理分析結(jié)果，如果處理繼電保護(hù)裝置遇到的問(wèn)題，就要積極地有一定的方案做預(yù)備。

三、提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的策略

3.1 變電器保護(hù)

為使電網(wǎng)安全運(yùn)行，變壓器保護(hù)的可靠性也發(fā)揮著重要的作用。利用比率制動(dòng)原理、二次諧波制原理等強(qiáng)化差動(dòng)保護(hù)的穩(wěn)定性。在智能變電站中，智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，依據(jù)小波理論差動(dòng)保護(hù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理的差動(dòng)保護(hù)能夠使設(shè)備保護(hù)更加靈敏，更好的鑒別故障，但是目前這種技術(shù)成熟度不強(qiáng)。計(jì)算機(jī)有著明顯的優(yōu)勢(shì)，并且相對(duì)成熟，有著很強(qiáng)的處理和記憶能力，能夠?qū)⒈Ｗo(hù)、錄波以及測(cè)控等功能集合，利用網(wǎng)絡(luò)接口及時(shí)上傳設(shè)備的狀態(tài)、保護(hù)以及錄波數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示保護(hù)動(dòng)作、參數(shù)變化等，結(jié)合實(shí)際情況修改定值或者及時(shí)投退某一功能，能夠很好的提高變壓器保護(hù)的可靠性。

3.2 過(guò)程層繼電保護(hù)

過(guò)程層的繼電保護(hù)就是將系統(tǒng)迅速跳閘的功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，保護(hù)變壓器、輸電線路以及母線的設(shè)備，并有效的保護(hù)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。電力系統(tǒng)運(yùn)行方式出現(xiàn)變化，主保護(hù)定值中的小波動(dòng)并不會(huì)變化，能夠使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。一次設(shè)備中的保護(hù)要求開關(guān)設(shè)計(jì)需要與硬件相分離，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立性的保護(hù)，并保護(hù)母線、輸電線路。在相同輸電線路中進(jìn)行獨(dú)立采樣，相加開關(guān)電流，發(fā)揮主保護(hù)通信口的調(diào)整過(guò)程，綜合處理系統(tǒng)電流。智能變電站中保護(hù)母線、變壓器，可以發(fā)揮多端線路保護(hù)的作用，并通過(guò)站內(nèi)保護(hù)設(shè)備進(jìn)行同步采樣。同步調(diào)整變電站主站采樣，使采樣數(shù)據(jù)的適用性得到強(qiáng)化，也使采樣數(shù)據(jù)的可靠性得到提高。

3.3 間隔層繼電保護(hù)

在變電站繼電保護(hù)中應(yīng)用雙重化配置，對(duì)后備保護(hù)進(jìn)行集中化的配置，通過(guò)后備保護(hù)系統(tǒng)為變電站提供后備設(shè)備保護(hù)、開關(guān)失靈保護(hù)，并對(duì)相鄰范圍中的相連線路、對(duì)端母線進(jìn)行保護(hù)，依據(jù)后備設(shè)備電流判斷電網(wǎng)運(yùn)行中的問(wèn)題，完善跳閘策略。同時(shí)，在變電站電壓中實(shí)現(xiàn)等級(jí)的集中配置，調(diào)整技術(shù)實(shí)施，并適應(yīng)電網(wǎng)的運(yùn)行情況，以電網(wǎng)運(yùn)行為基礎(chǔ)制定幾套運(yùn)行方案，并結(jié)合變電站的電網(wǎng)系統(tǒng)，選擇最優(yōu)的運(yùn)行方案，實(shí)現(xiàn)智能變電站的繼電保護(hù)。

3.4 系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)中，優(yōu)化系統(tǒng)冗余能夠防止出現(xiàn)系統(tǒng)錯(cuò)動(dòng)、拒動(dòng)問(wèn)題，使系統(tǒng)更加可靠。強(qiáng)化繼電保護(hù)的冗余性需要做好兩個(gè)方面的內(nèi)容。首先，利用以太網(wǎng)交換機(jī)中的數(shù)據(jù)鏈層技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站的自動(dòng)化。其次，變電站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需求不同，依據(jù)總線結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)3個(gè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)科學(xué)的應(yīng)用?？偩€結(jié)構(gòu)能夠使接線減少，但是需要提高冗余性，使用過(guò)程中長(zhǎng)度要求是比較大的。對(duì)于環(huán)形結(jié)構(gòu)，環(huán)路上任意點(diǎn)都能夠提供冗余，有很好的冗余性，但是需要很長(zhǎng)的收斂時(shí)間，對(duì)影響系統(tǒng)重構(gòu)。對(duì)于星型結(jié)構(gòu)，其等待時(shí)間不長(zhǎng)，物冗余度，可靠性不強(qiáng)。對(duì)于這3種結(jié)構(gòu)，需要結(jié)合自身的需要優(yōu)化選擇，從而使變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性得到提高。在對(duì)系統(tǒng)冗余進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還需要對(duì)投入率進(jìn)行分析，不僅提高系統(tǒng)的可靠性，也能夠順利實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。

3.5 做好線路保護(hù)配置與巡檢

使用集中式、后備式的方法對(duì)線路保護(hù)配置，工作人員保護(hù)電壓間隔單元、監(jiān)控通信系統(tǒng)，明確系統(tǒng)中的問(wèn)題，從而使智能電網(wǎng)運(yùn)行更加安全可靠。隨著智能化的發(fā)展，雖然人力資源需求下降，但是依舊是不可或缺的重要因素，要積極建立巡查小組開展巡查工作，并完善巡檢制度等，明確工作人員的巡檢責(zé)任，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并妥善處理，使繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行更加可靠。

四、結(jié)束語(yǔ)

智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具備重要作用，通過(guò)有效的方法分析其可靠性，采取科學(xué)合理的系統(tǒng)配置手段，加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)，有效保護(hù)系統(tǒng)重點(diǎn)部位，以保證繼電保護(hù)系統(tǒng)安全可靠，促進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)工作順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]王同文，謝民，孫月琴，沈鵬.智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015，06：58-66.

[2]閻忠富.關(guān)于智能變電站繼電保護(hù)的可靠性探索[J].科技視界，2015，16：250.

[3]谷磊.智能變電站繼電保護(hù)可靠性研究[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2014.

[4]馬驍旭，王壽星，張洪帥，李季.智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016，13（30）：5+7.

[5]王同文，謝民，孫月琴，沈鵬.智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015，43（06）：58-66.

作者簡(jiǎn)介

張利軍（1974.09.25），性別：男;籍貫：內(nèi)蒙古呼和浩特市;民族：漢;學(xué)歷：?？?職稱：助理工程師;研究方向：電力;單位：內(nèi)蒙古浩普電力檢修有限責(zé)任公司