智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性分析

武冬冬

摘要：我國(guó)非常重視對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)，而且通過(guò)相當(dāng)嚴(yán)格的管理，讓我國(guó)的電力系統(tǒng)變得更加高效，讓電能的輸送更加穩(wěn)定。尤其在智能變電站應(yīng)用越發(fā)廣泛的情況下，采取繼電保護(hù)技術(shù)確保智能變電站的良好運(yùn)轉(zhuǎn)是必不可少的。與傳統(tǒng)的變電站相比，智能變電站是一種更為先進(jìn)、可靠的智能設(shè)備，他是在信息技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的高效共享，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)的采集和測(cè)量。不僅如此，智能變電站還能夠通過(guò)自動(dòng)控制功能實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)、在線分析和決策。為了讓智能變電站更加穩(wěn)定的運(yùn)行，采取繼電保護(hù)技術(shù)是有必要的。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù);可靠性

1智能變電站

和傳統(tǒng)的變電站相比，智能變電站的優(yōu)勢(shì)非常顯著。首先，智能變電站的環(huán)保性能突出。因?yàn)橹悄茏冸娬驹谑褂玫倪^(guò)程中不需要使用傳統(tǒng)的電纜，只是需要光纜就能夠?qū)崿F(xiàn)連接。這樣一來(lái)，在變電站內(nèi)部就節(jié)約了體量龐大的電子元件，如充油式互感器。取而代之的是電子互感器。這種互感器能夠大幅減少能源消耗，在一定程度上降低智能變電站的運(yùn)行成本。其次，智能變電站的交互性能突出。因?yàn)橹悄茏冸娬灸軌驅(qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)中的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分享和存儲(chǔ)，讓電力系統(tǒng)中的各種信息實(shí)現(xiàn)更為高效的互通，能夠讓各個(gè)變壓器之間按照特定的方式連接起來(lái)，共同維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。最后，智能變電站的可靠性更高。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)承擔(dān)著為人們的日常生活供給電能的重任，所以只有穩(wěn)定運(yùn)行，還能夠達(dá)到這樣的效果。而智能變電站和傳統(tǒng)的變電站相比，穩(wěn)定性更高，用電質(zhì)量能夠得到更好的保證。而且使用智能變電站還能夠有效降低事故發(fā)生的概率，提升智能變電站的使用效率，并降低管理成本。

2智能變電站繼電保護(hù)的可靠性

與傳統(tǒng)的變電站保護(hù)制度相比，智能變電站的工作應(yīng)該在保護(hù)電網(wǎng)安全的效率層面進(jìn)行提高。智能變電站的穩(wěn)定可從信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以保障。一般來(lái)說(shuō)，為了確保電子設(shè)備的變電站安全性，確保其能穩(wěn)定運(yùn)行，必須充分利用不同規(guī)模的智能電子設(shè)備。影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定的主要因素是操作環(huán)境和電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)水平，也是電子設(shè)備和裝置的運(yùn)行的效率產(chǎn)生了影響。如果干預(yù)措施不及時(shí)的話，智能變電站的安全和穩(wěn)定將直接被影響。在這種情況下，不斷改進(jìn)智能變電站的穩(wěn)定和安全，連操作人員都需要更新觀念。

3智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性提升策略

3.1優(yōu)化組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

在智能變電站中，通過(guò)對(duì)過(guò)程層交換機(jī)進(jìn)行靜態(tài)組播、VLAN等技術(shù)進(jìn)行流量控制，可以提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率，減少交換機(jī)負(fù)載及網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)，確保信息交換的時(shí)效性和有效性。以母差保護(hù)為例，母差保護(hù)和各間隔智能終端設(shè)備的信息交換量較大，對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的母線制定保護(hù)方案時(shí)，必須有效使用母差保護(hù)裝置收集智能終端的數(shù)據(jù)信息，為實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)目標(biāo)構(gòu)建良好基礎(chǔ)。但是實(shí)際工作中，技術(shù)并不能完美解決保護(hù)需求，使用該技術(shù)會(huì)導(dǎo)致母差保護(hù)裝置的實(shí)際容量降低，影響智能網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行。為此，應(yīng)合理使用VLAN或靜態(tài)組播技術(shù)，降低網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴發(fā)生的可能，確保保護(hù)信息交換的時(shí)效性和有效性，提升保護(hù)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

3.2分布式信息流配置

由于智能變電站是通過(guò)光纖對(duì)各種繼電保護(hù)設(shè)施進(jìn)行連接，在智能變電站的各種類(lèi)型故障中，網(wǎng)絡(luò)故障是比較嚴(yán)重的，而且解決起來(lái)比較困難。一方面是由于網(wǎng)絡(luò)信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中情況比較復(fù)雜，路線比較多樣。而且由于光纖比較容易受到環(huán)境因素的影響，使得信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中很有可能受到干擾。為了解決這一問(wèn)題，使用分布式信息流網(wǎng)絡(luò)就是一種很好的方法。不過(guò)需要注意的是，在使用分布式信息流網(wǎng)絡(luò)之前，變電站的信息一定要和通信標(biāo)準(zhǔn)一致，這樣信息也才能夠進(jìn)行更為準(zhǔn)確的接收和傳輸。而這一要求在傳統(tǒng)的變電站中幾乎是難以滿足的。分布式信息流網(wǎng)絡(luò)是一種將所獲得的電流和電壓信號(hào)通過(guò)特定的形式進(jìn)行傳輸，并直接傳輸進(jìn)sv網(wǎng)絡(luò)的一種形式。使用這種技術(shù)還要確保智能終端和智能變電站中的一次、二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)良好連接，而且要確保同時(shí)連接，這樣才能共同組成GOOSE網(wǎng)絡(luò)，并在對(duì)應(yīng)智能終端的操控下，實(shí)現(xiàn)跳閘和合閘等一系列操作。需要注意的是，技術(shù)人員需要按照特定的規(guī)范在母線和線路上安裝電子式電壓互感器，這樣能夠在檢測(cè)信號(hào)進(jìn)入合并單元之后，將數(shù)據(jù)按照特定的方式傳輸給sv網(wǎng)絡(luò)。

3.3優(yōu)化和完善保護(hù)配置方案

設(shè)計(jì)智能變電初期，應(yīng)充分收集和分析系統(tǒng)資料，對(duì)全站繼電保護(hù)配置進(jìn)行系統(tǒng)性論證。一般情況下，應(yīng)對(duì)110kV（重要設(shè)備）及以上電壓等級(jí)設(shè)備配置雙套主保護(hù)，以提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性。以線路為例，隨著電網(wǎng)的發(fā)展和通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的完善，在高電壓等級(jí)電網(wǎng)線路上配備雙套縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)越來(lái)越普遍。縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)只有保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)才動(dòng)作，不存才與下一級(jí)線路配合的情況，可快速切除全線任何一點(diǎn)故障，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。通過(guò)優(yōu)化繼電保護(hù)系統(tǒng)配置方案，可提升變電站系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

3.4優(yōu)化運(yùn)維體系

智能變電站運(yùn)維工作中，運(yùn)維人員所使用的軟件、硬件都應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)的操作，而且要重視對(duì)智能終端柜操作過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)，減少設(shè)備因運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不利影響。對(duì)系統(tǒng)的維修和養(yǎng)護(hù)工作也要結(jié)合具體的工作內(nèi)容確定處理方法，電力系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)結(jié)合自身變電站在智能技術(shù)選擇、應(yīng)用方面的特點(diǎn)建立規(guī)范的操作手冊(cè)，加強(qiáng)日常工作中對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)評(píng)測(cè)等工作，利用核心技術(shù)提升系統(tǒng)的監(jiān)管水平。并且，智能變電站技術(shù)是在不斷發(fā)展的，因此在變電站技術(shù)水平不斷提升的同時(shí)，也要不斷更新運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，確保運(yùn)維工作的質(zhì)量。

3.5繼電保護(hù)的維護(hù)技術(shù)

智能變電站在運(yùn)行的同時(shí)，內(nèi)部的一些裝置和設(shè)備會(huì)逐漸產(chǎn)生損耗。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)按照特定裝置和設(shè)備的使用頻率和維護(hù)要求，嚴(yán)格按照規(guī)范對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。通常來(lái)說(shuō)，智能變電站內(nèi)部的保護(hù)裝置由繼電保護(hù)裝置、報(bào)文分析裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等組成。不同的設(shè)備承擔(dān)不同的責(zé)任，在整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)揮著不同的作用。技術(shù)人員需要保證每一個(gè)設(shè)備的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，才能讓整個(gè)繼電保護(hù)的作用得以實(shí)現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō)，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)按照規(guī)范進(jìn)行巡視和檢查，尤其針對(duì)一些容易出現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備進(jìn)行全方位檢查，并對(duì)信息進(jìn)行收集和處理。一旦發(fā)現(xiàn)故障隱患，應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取預(yù)防措施，將隱患排除，避免隱患演化成比較嚴(yán)重的問(wèn)題。而且現(xiàn)如今智能變電站的警報(bào)系統(tǒng)越來(lái)越完善，幾乎系統(tǒng)任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，警報(bào)系統(tǒng)都可以以特定的信號(hào)形式進(jìn)行反饋。技術(shù)人員還要著重對(duì)警報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，確保警報(bào)系統(tǒng)良好運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠正常發(fā)揮作用。另外，在處理故障的過(guò)程中，技術(shù)人員還要及時(shí)進(jìn)行記錄，并將其和過(guò)往的故障記錄整合在一起，形成一個(gè)規(guī)范的故障日志。這樣不僅能夠?qū)φ麄€(gè)電力系統(tǒng)的故障預(yù)防和排查工作提供幫助，還能夠在日常運(yùn)維時(shí)讓工作更加有針對(duì)性。最后，針對(duì)智能變電站的繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行管理還要順應(yīng)時(shí)代的趨勢(shì)，積極和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行融合，通過(guò)管理系統(tǒng)讓繼電保護(hù)技術(shù)能夠得到更加高效和精確的管理，讓技術(shù)人員通過(guò)計(jì)算機(jī)提升對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的管理效果。

結(jié)論

隨著智能變電站技術(shù)的快速發(fā)展，不僅對(duì)可靠性的要求很高，而且對(duì)敏感性的要求也很高。通過(guò)優(yōu)化與現(xiàn)代化傳統(tǒng)的智能變電站的準(zhǔn)備方法，以智能變電站作為電網(wǎng)建設(shè)的核心，在組織過(guò)程中進(jìn)行對(duì)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的管理，可以改善整體的穩(wěn)定性，提高智能變電站的總體技術(shù)水平。

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