智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性淺析

張燕明

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司西華縣供電公司，河南 周口 466600）

一、智能變電站繼電保護(hù)特點(diǎn)

智能變電站的建設(shè)不僅體現(xiàn)了變電站的發(fā)展趨勢(shì)，在消耗更少資源的前提下，更是維護(hù)電力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)可靠運(yùn)行的重要保障。在智能變電站中，繼電保護(hù)扮演者非常重要的角色。對(duì)比傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置，智能繼電保護(hù)裝置具有特殊性，體現(xiàn)在以下兩方面：第一，提供數(shù)據(jù)信息的途徑得到大大拓寬，與此同時(shí)，部分設(shè)備的維護(hù)和安裝也需要做出相應(yīng)的調(diào)整，這就對(duì)工作人員提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。第二，繼電保護(hù)裝置有靈活性高的特點(diǎn)，大多數(shù)情況下，多條線路和多臺(tái)設(shè)備需要調(diào)試，這就要求工作人員全面了解各項(xiàng)裝置的結(jié)構(gòu)、原理和特點(diǎn)，面對(duì)不同裝置采取合適的調(diào)試方法，只有這樣，才能確保繼電保護(hù)裝置能夠穩(wěn)定運(yùn)行，從而保障智能變電站的穩(wěn)定性。

二、提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的建議

（一）做好過(guò)程層的繼電保護(hù)

過(guò)程層的繼電保護(hù)主要是通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)中母線、變壓器和配電線路等進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)降低電力系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)電力調(diào)度系統(tǒng)實(shí)施必要的保護(hù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的目的。通常來(lái)說(shuō)，繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性能保證電力系統(tǒng)在發(fā)生波動(dòng)時(shí)，保護(hù)定值穩(wěn)定，從而保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。但是，在智能變電站中存在著大量一次設(shè)備的應(yīng)用，在此過(guò)程中，應(yīng)注意開(kāi)關(guān)與硬件的分離，保證開(kāi)關(guān)和硬件的相對(duì)獨(dú)立性，進(jìn)而對(duì)變電站母線和輸電線路實(shí)施保護(hù)。在實(shí)際的繼電保護(hù)工作中，可以通過(guò)多段線路保護(hù)的方式對(duì)智能變電站母線和變壓器保護(hù)進(jìn)行定義。在變電站主站采樣的同時(shí)，進(jìn)行采樣數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)調(diào)整，保證采樣數(shù)據(jù)的適用性和可靠性。

（二）做好間隔層中的繼電保護(hù)工作

在智能變電站的繼電保護(hù)中應(yīng)該運(yùn)用雙重化配置，并對(duì)后備保護(hù)進(jìn)行集中配置，后備保護(hù)系統(tǒng)將后備設(shè)備的保護(hù)和開(kāi)關(guān)失靈的保護(hù)為智能變電站提供出來(lái)。同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)相鄰范圍內(nèi)的相連線路、對(duì)端母線進(jìn)行保護(hù)，制定出有效的跳閘策略。此外，還應(yīng)該在全站的全部電壓的等級(jí)集中配置上予以實(shí)現(xiàn)，對(duì)技術(shù)予以調(diào)整，適應(yīng)智能電網(wǎng)的運(yùn)行情況，并在智能電網(wǎng)的運(yùn)行情況上，設(shè)定出幾套運(yùn)行方案，對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行有效的分析，從而對(duì)智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)予以更好地實(shí)現(xiàn)。

（三）強(qiáng)化系統(tǒng)的冗余性

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的需要強(qiáng)化系統(tǒng)冗余性。構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架需要由三個(gè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，其根本目的在于保證繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。具體內(nèi)容如下：第一，針對(duì)總線結(jié)構(gòu)而言，設(shè)計(jì)人員可應(yīng)用交換設(shè)備完成信息數(shù)據(jù)傳輸工作，使得接線數(shù)量明顯降低。但如此一來(lái)，系統(tǒng)的冗余度便有所降低。設(shè)計(jì)應(yīng)用過(guò)程中，只能延緩時(shí)間以提高其敏感程度，達(dá)到預(yù)期要求。第二，針對(duì)環(huán)境結(jié)構(gòu)而言，環(huán)路當(dāng)中任何一點(diǎn)均可以提供一定冗余，但提供的程度之間存在一定差距。設(shè)計(jì)人員將其同以太網(wǎng)交換設(shè)備相結(jié)合，便可研發(fā)出管理交換設(shè)備，換言之便是生成樹(shù)協(xié)議。該結(jié)構(gòu)可以為機(jī)電系統(tǒng)的實(shí)際工作供應(yīng)支持系統(tǒng)物理中斷的冗余量，同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)形成一定控制，令其處于一定時(shí)間范圍當(dāng)中。

（四）做好環(huán)形結(jié)構(gòu)在母線保護(hù)裝置中的融入

環(huán)形結(jié)構(gòu)是一種可靠性極高的結(jié)構(gòu)，在母線保護(hù)裝置中將其融入進(jìn)去具有十分優(yōu)異的現(xiàn)實(shí)意義。尤其是通過(guò)分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的母線保護(hù)，其可靠性往往較低，但將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)用到母線保護(hù)之中，不僅能夠進(jìn)一步提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，其他各項(xiàng)相關(guān)指標(biāo)也有著極為明顯的提升，同時(shí)，在母線保護(hù)中環(huán)形結(jié)構(gòu)對(duì)電氣元件的損害較低，因此，做好環(huán)形結(jié)構(gòu)在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)母線保護(hù)裝置中的融入則成為實(shí)現(xiàn)提高繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。

（五）加強(qiáng)可視化技術(shù)的應(yīng)用

在智能變電站中，為了更好地確保繼電保護(hù)的可靠性得到有效的提升，必須切實(shí)加強(qiáng)對(duì)其故障的排除。當(dāng)前處于信息化和科技化的時(shí)代，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)、表格和圖形等方式已經(jīng)難以滿(mǎn)足繼電保護(hù)故障的監(jiān)視及分析處理等方面的需要，所以在智能變電站中還應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)可視化技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)信息故障進(jìn)行可視化的分析。因?yàn)檎麄€(gè)智能電網(wǎng)的運(yùn)行難免會(huì)發(fā)生信息傳輸?shù)墓收?，所以在排查錯(cuò)誤信息時(shí)，應(yīng)為確保繼電保護(hù)裝置在啟動(dòng)過(guò)程中形成的故障波和中間節(jié)點(diǎn)文件中的數(shù)據(jù)相同，在利用中間節(jié)點(diǎn)文件記錄繼電保護(hù)運(yùn)行過(guò)程中故障錄波的同時(shí)，還應(yīng)采取可視化的方式回放故障錄波，從而引導(dǎo)工作人員結(jié)合所顯示的故障數(shù)據(jù)信息找出其存在的故障，并結(jié)合故障原因采取針對(duì)性的措施。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在智能電網(wǎng)全面建設(shè)的過(guò)程中，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性研究顯得尤為重要。而提高智能變電站繼電保護(hù)可靠性的方法有許多，因此，應(yīng)該結(jié)合變電站的實(shí)際情況及需要，采取合適的方法來(lái)確保智能電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行，進(jìn)而不斷地推動(dòng)我國(guó)的智能變電站繼電保護(hù)工作向著更加合理、更加完善、更加科學(xué)的方向而不斷地前進(jìn)。