智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性研究

梁麗婕

摘要：電力系統(tǒng)的可靠性一直是行業(yè)研究的熱點，除了電力系統(tǒng)整體設(shè)計外，繼電保護在變電站中也具有非常重要的作用。繼電保護可靠性最電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性影響較大。尤其是智能電網(wǎng)建設(shè)以后，新的繼電保護裝置逐漸投入使用，如何提升繼電保護裝置功能的可靠性需要進行深入分析。將智能化設(shè)備用于電網(wǎng)建設(shè)，能夠提升電力企業(yè)的整體服務(wù)水平，將自動化與信息化技術(shù)應(yīng)用到變電站建設(shè)中，有助于繼電保護智能化的實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護系統(tǒng);可靠性

1智能變電站概述

眾所周知，智能變電站是整個電網(wǎng)中非常重要的一個組成部分，同時也是電力事業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，對于全面建立智能電網(wǎng)具有非常重要的作用。所謂智能變電站就是在變電處理工作中，針對信息資源搜集、資源信息傳遞及信息數(shù)據(jù)處理等，以一種時代特征的數(shù)字化形式而存在。在實際運行過程中，智能變電站展現(xiàn)了數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化時代的特征，同時硬件設(shè)備上高科技特征也十分明顯，硬件與軟件系統(tǒng)在實踐工作中都呈現(xiàn)出了一定的規(guī)范化特征。和傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站的優(yōu)勢非常多，在實踐工作中智能變電站可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，變電站設(shè)計不再那么復(fù)雜，在變電站設(shè)計及監(jiān)理過程中投入的人力、物力及財力不斷下降，從此可以看出，與現(xiàn)代發(fā)展成本集約化發(fā)展要求是相符合的。

2可靠性特點

可靠性是我們對智能變電站繼電保護系統(tǒng)最基本的要求之一。與傳統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)相比，其高度的可靠性讓智能變電站在滿足用戶用電需求的同時，也實現(xiàn)了電網(wǎng)的穩(wěn)定高效運行?？墒强偹苤悄茏冸娬臼且粋€整體的系統(tǒng)，它由各個部件組成，所以非常容易因一個小小的部件而導(dǎo)致整個系統(tǒng)出問題。所以我們必須確保變電站自身及其內(nèi)部的每一個組件設(shè)施都是高度可靠的。這特性就要求變電站需要具備檢測、管理故障的功能，這樣才能有效地防止變電站故障的出現(xiàn)，或者在故障出現(xiàn)之時可以及時快速的發(fā)出警告，以便我們及時進行處理，使智能變電站的工作狀況可以一直處于最佳狀態(tài)。

3智能變電站繼電保護要點

3.1保證電子裝置可靠性

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的支撐之下，智能變電站可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行的保護，智能變電系統(tǒng)中有很多電子裝置，這些裝置運行的穩(wěn)定性與電力系統(tǒng)可靠性直接相關(guān)。在系統(tǒng)實際運行過程中電子裝置穩(wěn)定性受影響的因素非常多，例如信息數(shù)據(jù)、運行環(huán)境等，一旦電子裝置穩(wěn)定性受到了影響，繼電保護可靠性也必然會受到影響，所以，加強對裝置運行過程中穩(wěn)定性的控制，選擇穩(wěn)定性較高的設(shè)備和電纜，以減少外部頻率對裝置造成的影響。此外，還可以利用系統(tǒng)可靠性模型展開定量分析，按照分析結(jié)構(gòu)制定出合理的繼電保護裝置配置方案;制定智能變電站電子裝置運行規(guī)范書，提高運行環(huán)境等措施也必不可少。

3.2線路保護裝置的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中線路保護作用也非常重要，工作人員應(yīng)注重電力系統(tǒng)運行中的線路保護，線路保護的方式有后備式與集中式兩種，線路保護的目的是降低運行過程中線路出現(xiàn)故障的頻率，確保線路運行效果。線路是控制電力系統(tǒng)的電壓間隔單元，在智能繼電保護系統(tǒng)中有監(jiān)視、通信、測量的作用，在提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、安全性方面作用明顯。提升線路運行效果能夠保證日常用電的安全性，給人們生活帶來更多的便利。

3.3電壓限定延時過電流保護

在智能變電站正常運行的條件下，電壓、電流等因素的影響，容易出現(xiàn)電流超負荷或者外部斷路等問題。一般情況下電流超負荷不會影響線路正常運行，但是一旦變電站發(fā)生故障就容易出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，影響繼電保護。電力工作人員可以應(yīng)用電壓限定延時過流保護方法，控制日常用電，當(dāng)線路中的電流量超出標(biāo)準(zhǔn)時，便會對系統(tǒng)提醒與保護。

4提高智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性的具體措施

4.1采用電壓限定延時方式

當(dāng)智能變電站處于正常的運行模式時，因電流等外部因素的作用，經(jīng)常會出現(xiàn)外部斷路的情況，引發(fā)過負荷電流現(xiàn)象的出現(xiàn)，很容易在變電站系統(tǒng)出現(xiàn)外部故障時，發(fā)生跳閘現(xiàn)象，影響繼電保護的可靠性。采用電壓限定延時的方法，即測量出變電站中各線路通過的電流量，當(dāng)發(fā)生過負荷電流現(xiàn)象時，及時發(fā)出警報和執(zhí)行保護的命令，提升其繼電保護系統(tǒng)的可靠程度。

4.2做好環(huán)形結(jié)構(gòu)在母線保護裝置中的融入

環(huán)形結(jié)構(gòu)是一種可靠性極高的結(jié)構(gòu)，在母線保護裝置中將其融入進去具有十分優(yōu)異的現(xiàn)實意義。尤其是通過分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的母線保護，其可靠性往往較低，但將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)用到母線保護之中，不僅能夠進一步提高智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性，其他各項相關(guān)指標(biāo)也有著極為明顯的提升，同時，在母線保護中環(huán)形結(jié)構(gòu)對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系統(tǒng)母線保護裝置中的融入則成為實現(xiàn)提高繼電保護系統(tǒng)可靠運行的重要基礎(chǔ)。

4.3運維模式優(yōu)化

在運行的過程中應(yīng)當(dāng)加強對設(shè)備監(jiān)測信息的應(yīng)用，間隔智能終端和合并單元，在過程層網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)交換機的間隔，對公用交換機及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)進行合理的調(diào)度和管理，對于不同裝置軟硬壓板要采取不同的操作，要注重智能終端柜的現(xiàn)場操作和運行的注意要點。在維護的過程中，要與實際需要相結(jié)合，制定運行支持、狀態(tài)評價、設(shè)備消缺等詳細的現(xiàn)場維護作業(yè)指導(dǎo)手冊，突出關(guān)鍵技術(shù)的管理程序。智能變電站的技術(shù)進步推動了繼電保護管理體系的進步，一些技術(shù)原則和運行標(biāo)準(zhǔn)等需要進行變更和創(chuàng)新，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)，在智能變電站中，從交流采樣到保護出口回路都處于監(jiān)測中，要想實現(xiàn)良好的設(shè)備狀態(tài)評估，就需要增強監(jiān)控分析能力。

4.4轉(zhuǎn)變管理模式

在傳統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)不能滿足時代發(fā)展的前提下，轉(zhuǎn)變繼電保護的管理模式顯得尤為重要，要在管理模式上轉(zhuǎn)變，就要正確認識智能電網(wǎng)本身的背景意義，熟悉有關(guān)的技術(shù)規(guī)定，充分認識保護工作的重要性，全面的實施智能化決策管理工作，不能被動的接受和適應(yīng)，需要主動創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)。

綜上所述，從整個電力行業(yè)變電站系統(tǒng)來看，將站內(nèi)繼電保護工作做好，對于整個變電站都具有至關(guān)重要的意義。隨著近年來人們對電能需求量的不斷增加，我國電力系統(tǒng)必須不斷創(chuàng)新和改進現(xiàn)有的繼電保護技術(shù)，充分利用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)科技，建立起智能化的變電站，這樣才能切實滿足人們生產(chǎn)生活的需要。此外，將來電力行業(yè)必須將繼電保護裝置放在變電站工作的首要位置上，盡快使整個變電站的全智能化目標(biāo)得到實現(xiàn)。

參考文獻

[1]王同文，謝民，孫月琴，沈鵬.智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2019，06：58-66.

[2]谷磊.智能變電站繼電保護可靠性研究[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2019

[3]景琦.智能變電站繼電保護可靠性評估[D].華北電力大學(xué)，2015.