探討數(shù)字化電氣信息采集對繼電保護(hù)可靠性的影響

關(guān)鍵詞：數(shù)字化電氣信息采集;繼電保護(hù);可靠性

就數(shù)字化變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)特點(diǎn)來說，獨(dú)立的繼電保護(hù)裝置分解在不同的設(shè)備中，數(shù)據(jù)的采集主要需要電子式互感器、智能斷路器、合并單元來完成，而間隔層的繼電保護(hù)裝置功能相對較少，只需要完成數(shù)據(jù)計(jì)算、邏輯處理、數(shù)據(jù)通信這些工作即可。在繼電保護(hù)運(yùn)行過程中，可靠性很容易受到數(shù)字化電氣信息采集的影響，且相關(guān)的因素之間存在著交叉性的影響，這非常不利于繼電保護(hù)可靠性。因此，必須充分明確數(shù)字化電氣信息采集對繼電保護(hù)可靠性的影響，繼而確定出最佳的解決方案。

1電子式互感器對繼電保護(hù)可靠性的影響

在繼電保護(hù)可靠性中，電子式互感器所產(chǎn)生的影響作用較大，所以是繼電保護(hù)可靠性的關(guān)鍵影響因素。在長時(shí)間的研究中，雖然掌握了電子式互感器的一些應(yīng)用技術(shù)，實(shí)際應(yīng)用較為成熟，但依然受到一些因素的影響，無法達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)。具體來說，電子式互感器的供電電源、空心線圈、高壓側(cè)電子電路在強(qiáng)電磁場環(huán)境下無法具備良好的抗電磁干擾能力，電子元器件的運(yùn)行穩(wěn)定性也隨之受到影響。另外，在電子式互感器的應(yīng)用過程中，積分算法、電子電路設(shè)計(jì)、線圈工藝這些因素均會(huì)或少或少的影響電子互感器的精度，繼而影響到繼電保護(hù)的可靠性。除此之外，在實(shí)際應(yīng)用電子式互感器的過程中，若是合并單元與電子式互感器的接口標(biāo)準(zhǔn)存在差異，則實(shí)際運(yùn)行過程中勢必會(huì)出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)和故障，同樣會(huì)影響繼電保護(hù)可靠性。以IEC61850型的電子式互感器為例來說，因?yàn)槲茨芫珳?zhǔn)定義電子式互感器與合并單元之間的接口標(biāo)準(zhǔn)，所以互聯(lián)時(shí)易出現(xiàn)問題。

2數(shù)字傳輸方式對繼電保護(hù)可靠性的影響

數(shù)字傳輸方式的應(yīng)用改變了繼電保護(hù)裝置的定檢流程與模式，同時(shí)也引發(fā)了一些不利問題。具體來說，在使用數(shù)字傳輸方式后，不會(huì)再出現(xiàn)二次電纜回路極性、接地、電線和絕緣這些問題，所以較大的簡化了繼電保護(hù)裝置的定檢，但因?yàn)榫S護(hù)不便或不良、誤操作、誤接線這些問題極易導(dǎo)致繼電保護(hù)出現(xiàn)不正確動(dòng)作，此時(shí)必然容易誘發(fā)繼電保護(hù)可靠性不佳的問題。還有一點(diǎn)值得一提，繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)與多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域均有聯(lián)系，比如電力、計(jì)算機(jī)、通信這些學(xué)科領(lǐng)域，所以無法真正意義上實(shí)現(xiàn)有效融入，繼電保護(hù)可靠性難免會(huì)受到影響。在數(shù)字化變電站的繼電保護(hù)裝置使用過程中，往往會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)的不合理或缺陷導(dǎo)致繼電保護(hù)出現(xiàn)不正確動(dòng)作，直接影響到繼電保護(hù)可靠性。

3數(shù)據(jù)驗(yàn)證模式對繼電保護(hù)可靠性的影響

當(dāng)前所使用的合并單元在設(shè)計(jì)和使用上均有一定的特殊性，比如在采樣數(shù)據(jù)校驗(yàn)中，合并單元使用32位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。在此基礎(chǔ)上，繼電保護(hù)裝置可以借助校驗(yàn)碼判定采樣數(shù)據(jù)是否正確，若是未能受到正確的采樣數(shù)據(jù)，則繼電保護(hù)裝置可以及時(shí)判斷異常，并實(shí)施閉鎖保護(hù)，通過這樣的操作可以確保繼電保護(hù)的可靠性。但數(shù)據(jù)驗(yàn)證模式實(shí)際使用時(shí)往往會(huì)受到較多不利因素的影響，比如互感器電子器件很容易受到外界因素的影響，所出現(xiàn)的數(shù)據(jù)畸變問題會(huì)導(dǎo)致校驗(yàn)碼無法發(fā)揮出預(yù)期的作用，繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行效率與質(zhì)量均會(huì)受到一定的影響。若是未能及時(shí)消除繼電保護(hù)所受到的影響，則繼電保護(hù)可靠性無法得到保障，嚴(yán)重時(shí)會(huì)誘發(fā)一些更為嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)事件。

4采樣頻率不一致對繼電保護(hù)可靠性的影響

當(dāng)前所使用的繼電保護(hù)裝置采樣頻率較為多樣，且均有著較為廣泛的應(yīng)用，主要是每工頻周期24、48、96點(diǎn)，能形成相應(yīng)的保護(hù)算法。但合并單元的采樣頻率通常是80、200點(diǎn)，與繼電保護(hù)裝置采樣頻率有一定的差異，且不能通過簡單的抽點(diǎn)方式來加以轉(zhuǎn)換，而是必須使用插值方式來轉(zhuǎn)換采樣頻率。具體來說，將低采樣頻率的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為高采樣頻率時(shí)，需要有效濾除高采樣頻率數(shù)據(jù)的高頻分量，這一過程必須要設(shè)計(jì)低通濾波器，并保證精度，將高采樣頻率的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為低采樣頻率時(shí)，也需要執(zhí)行這樣的操作。由此可以說，采樣頻率不一致這一問題的存在對繼電保護(hù)可靠性的影響是較大的，實(shí)際處理時(shí)有一定的難度，如何確保數(shù)據(jù)的精度是必須解決的問題，后續(xù)依然要加大研究力度。

5配置冗余度對繼電保護(hù)可靠性的影響

針對設(shè)備硬件與軟件失效的問題，當(dāng)前主要的解決方法是雙重化配置，雖然可以取得預(yù)期的效果，但具體操作時(shí)會(huì)存在一些技術(shù)難點(diǎn)，比如無法有效實(shí)現(xiàn)雙回路的高度協(xié)調(diào)。隨著近年來研究力度的增加，雙重化配置的難度正在逐步降低，可以考慮設(shè)置獨(dú)立源、雙網(wǎng)設(shè)計(jì)、互感器與合并單元的雙重化配置，能有效解決保護(hù)拒動(dòng)的問題。對于繼電保護(hù)可靠性來說，會(huì)集中體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是可依賴性，二是安全性。當(dāng)所使用的保護(hù)系統(tǒng)裝置足夠重復(fù)，則有極大的可能實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)可靠性，動(dòng)作可依賴性也會(huì)隨之增強(qiáng)，但此時(shí)較容易出現(xiàn)繼電保護(hù)裝置誤操作的問題。因此，在確保繼電保護(hù)可靠性時(shí)，必須始終從整體著眼，確定出各個(gè)環(huán)節(jié)的配置冗余度，確保冗余程度始終科學(xué)合理。除此之外，要考慮系統(tǒng)防誤動(dòng)和防拒動(dòng)的情況，使用科學(xué)的冗余配置原則和邏輯來確定冗余度，最大限度降低這些問題對繼電保護(hù)可靠性的影響。

6結(jié)語

在繼電保護(hù)可靠性的影響因素中，電子式互感器、合并單元、數(shù)據(jù)傳輸方式、數(shù)據(jù)驗(yàn)證模式、配置冗余度、采樣頻率不一致這些因素有著較大的影響作用，不利于繼電保護(hù)可靠性的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前在繼電保護(hù)可靠性、安全性的研究中已經(jīng)取得了較好的成果，可以推廣應(yīng)用，但也存在著些許不足，后續(xù)要進(jìn)一步加大研究力度，重點(diǎn)從技術(shù)層面上研究繼電保護(hù)可靠性，設(shè)計(jì)出科學(xué)實(shí)用的功能模塊，更好地提升繼電保護(hù)性能，增強(qiáng)繼電保護(hù)可靠性與安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]齊亮.數(shù)字化電氣信息采集對繼電保護(hù)可靠性的影響[J].通信電源技術(shù)，2018，35（2）：263-264.

[2]何瑞文，謝瓊香，蔡澤祥.數(shù)字化電氣信息采集對繼電保護(hù)可靠性的影響[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，30（2）：68-73.

[3]李月月.論發(fā)電廠繼電保護(hù)可靠性的影響因素[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014，（25）：624-624.

作者簡介：

謝秀明（1979.09-），女，漢族，大學(xué)，高級工程師，技術(shù)員研究方向：發(fā)電廠電氣運(yùn)行，電氣系統(tǒng)優(yōu)化，繼電保護(hù)管理。