智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析

寧 墨 王 熙 宋 健

國網(wǎng)遼寧省電力有限公司遼陽供電公司

智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析

寧 墨 王 熙 宋 健

國網(wǎng)遼寧省電力有限公司遼陽供電公司

變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠運行，對整個電網(wǎng)而言都具備著十分重要的意義與作用，也正因如此，做好智能變電站的繼電保護工作儼然已經(jīng)成為確保電力系統(tǒng)安全、可靠供電的重要前提條件。文章介紹了智能變電站繼電保護的特點，探討了提高智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性的措施。

智能變電站；繼電保護；可靠性

引言

變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，而大量繼電保護系統(tǒng)的應(yīng)用為變電站設(shè)備的運行提供了安全保障。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，繼電保護系統(tǒng)得到了快速發(fā)展，其可靠性也有了很大提高，尤其是數(shù)字化技術(shù)和光纖傳播技術(shù)的應(yīng)用，極大的提高了繼電保護設(shè)備的可靠性。

一、智能變電站繼電保護的特點

1、數(shù)據(jù)采集數(shù)字化。與傳統(tǒng)的變電站進行對比，智能變電站應(yīng)用電子互感器以及光學(xué)互感器實現(xiàn)對電流與電壓數(shù)據(jù)的采集，在原有基礎(chǔ)上顯著提升了變電站運行安全性。應(yīng)用光學(xué)互感器、電子互感器進行數(shù)據(jù)采集，并對所采集的數(shù)據(jù)進行匯總，利用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳統(tǒng)，在擴展了測量范圍的同時也提升了測量的精準(zhǔn)度。在工作中借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計算機技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸，還能降低工作難度，提高工作效率。

2、信息應(yīng)用智能化。智能變電站繼電保護裝置中能夠更加智能、靈活地應(yīng)用信息，讓變電站設(shè)備功能更加完善。智能化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，大量縮減了在變電站進行二次回路連接的次數(shù)，變電站運行可靠性得到了明顯的提升，對數(shù)據(jù)進行全方位的采集與應(yīng)用，也為變電站日常工作帶來了更多的便利。

二、提高智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性的措施

1、加強過程操作中的繼電保護。過程操作中的繼電保護主要表示快速跳閘功能的實現(xiàn)，可以及時完善變電站母線、輸電線路以及變壓器等的保護，降低了運行中所產(chǎn)生的風(fēng)險，加強了電力調(diào)度系統(tǒng)保護。同時還要簡化系統(tǒng)保護設(shè)備與系統(tǒng)保護裝置。簡而言之，當(dāng)主保護定值波動較小時，即使電力系統(tǒng)再發(fā)生變化，繼電保護也不會變化，體現(xiàn)了繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是很多智能變電站中的一次設(shè)備較多，所以進行繼電設(shè)計時，必須將軟硬件分開設(shè)置，并加強獨立保護。從相同的輸電線路來看，進行獨立采樣時，可以利用不同開關(guān)電流來實現(xiàn)，及時掌握系統(tǒng)電流綜合運行情況。在繼電保護實際工作中，利用多端線路掌握智能變電站及對母線保護，并將站內(nèi)保護裝置設(shè)置為同步采樣，結(jié)合變電站要求進行調(diào)整，保證采集數(shù)據(jù)的可靠性。

2、增加系統(tǒng)冗余性。為了保證智能變電站繼電保護系統(tǒng)的安全，必須提高系統(tǒng)冗余性。實際操作時，可以從以下兩方面做起：第一，以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)幫助并支持變電站自動化想，可以利用多種模式實現(xiàn)共同目標(biāo)。第二，從網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架需求分析。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架一般由3個網(wǎng)絡(luò)組成，主要目的是提高變電站繼電系統(tǒng)保護可靠性。(1)總線結(jié)構(gòu)。總線結(jié)構(gòu)可利用交換機進行數(shù)據(jù)信息傳送，減少了接線，但是由于冗余度較差，在實際使用中，必須經(jīng)過長時間操作才能實現(xiàn)目的。(2)環(huán)形結(jié)構(gòu)。環(huán)形結(jié)構(gòu)與總線結(jié)構(gòu)較類似，環(huán)路上任意一處均可提供不同冗余，將其與以太網(wǎng)聯(lián)合起來，可以形成管理交換機，具備了生成樹協(xié)議，此種操作還可以給機電系統(tǒng)運行提供物物理中斷冗余，可以將網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)控制在一定操作范圍內(nèi)，收斂時間較長，一般難以完成相關(guān)任務(wù)，影響了系統(tǒng)重構(gòu)。(3)星型結(jié)構(gòu)。星型結(jié)構(gòu)的主要特點就是等待時間較短暫，可以應(yīng)用于導(dǎo)頻高要求的場合，沒有冗余，但是將其應(yīng)用到交換機運行中會影響信息傳送，可靠性較低。所以給變電站選擇繼電保護系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架時，必須結(jié)合實際情況進行分析，在詳細(xì)了解各自情況后，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提高繼電系統(tǒng)可靠性。

3、做好間隔層繼電保護。為了提高間隔層繼電保護質(zhì)量，提繼電保護系統(tǒng)的可靠性，就必須將雙重化系統(tǒng)靈活應(yīng)用到變電站繼電保護中，實現(xiàn)后備裝置的集中配置。后備保護系統(tǒng)的主要特點是保護開關(guān)失靈并保護后備設(shè)備，而且還可以加強相鄰連接線路及對端母線的保護，然后可以用后備電流技術(shù)精確地診斷電網(wǎng)運行問題和故障，及時解決跳閘問題，并針對性地提出解決措施。除此之外，還可以實現(xiàn)全站全部電壓的等級集中配置，可以進行技術(shù)調(diào)整，安全滿足電網(wǎng)運行功能的要求。

4、完善環(huán)形結(jié)構(gòu)在目前保護裝置中的融入。環(huán)形結(jié)構(gòu)的可靠性較高，將其融入到母線保護裝置中，具有較強的實際應(yīng)用意義。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，環(huán)形母線的可靠性較低，其應(yīng)用到母線保護中，不僅提高了智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性，也提升了內(nèi)部相關(guān)指標(biāo)的性能，而且母線環(huán)形結(jié)構(gòu)不會對電氣元件造成較大損害，所以環(huán)形結(jié)構(gòu)在智能變電站繼電保護系統(tǒng)中的融入，已經(jīng)成為提高繼電保護可靠性的基礎(chǔ)。

三、智能變電站繼電保護需注意事項

1、可靠性。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能技術(shù)對電力系統(tǒng)實施安全保護，能夠有效地減少電力系統(tǒng)的安全隱患。在繼電保護中電子裝置不可或缺，負(fù)責(zé)人員必須重視繼電保護裝置在智能變電站中的重要性，提高光纜線路性能，確保繼電保護效果。

2、實效性。對智能變電站進行繼電保護，繼電保護的時效性必須被重視。但是由于數(shù)字互感器運行較為復(fù)雜，一定的實踐誤差是必然的，這給數(shù)據(jù)的接收造成了嚴(yán)重的影響。對此，電力工作人員必須對所產(chǎn)生的誤差進行計算，提高智能變電站繼電保護時效性，來促進其服務(wù)水平的提升。

3、安全性。智能變電站中應(yīng)用計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，促進了工作效率與服務(wù)水平的提升，但還是存在一定的安全隱患。在智能變電站運行的過程中用戶信息或者是電力企業(yè)的信息不能得到較高的保障，由于各項設(shè)施還沒有得到完善，因此運行時容易出現(xiàn)設(shè)備故障。電力工作人員對智能變電站繼電保護的安全性應(yīng)予以高度重視，在改善變電站運行質(zhì)量與效率的同時，提升數(shù)據(jù)通信安全性能。

結(jié)束語

智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性，對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行具備重要作用，通過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，加強薄弱環(huán)節(jié)，有效保護系統(tǒng)重點部位，以保證繼電保護系統(tǒng)安全可靠，促進智能電網(wǎng)建設(shè)工作順利進行。

[1]王同文，謝民，孫月琴等.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，2015(06)：58-66.

[2]王超，王慧芳，張弛等.數(shù)字化變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性建模研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2013(03)：8-13.