關(guān)于智能變電站的繼電保護(hù)問題思考

魏挺

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)都取得了很大的進(jìn)步，智能變電站的建設(shè)也越來越多，這就使得智能繼電保護(hù)技術(shù)取得了更大的發(fā)展與進(jìn)步。只能繼電保護(hù)技術(shù)的運(yùn)用，不但可以有效提升變電站的運(yùn)行安全性和工作效率，而且還可以在一定程度上節(jié)約能源，從而達(dá)到了保護(hù)環(huán)境的目的，使得智能化必定成為變電站未來發(fā)展的一個主要方向，而繼電保護(hù)技術(shù)是智能變電站最為重要的一項內(nèi)容，只有處理好機(jī)電保護(hù)相關(guān)問題，才能促使智能變電設(shè)備取得更快的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能；變電站；繼電保護(hù)；問題；對策

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）28-0178-02

1 智能變電站特點(diǎn)

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，智能變電站越來越深入到廣大人民群眾日常生活當(dāng)中，其可以更好地實現(xiàn)數(shù)字化信息的管理與運(yùn)行，從而使得信息的采集，處理以及傳輸過程都更加快速便捷，同時也在一定程度上推動其他相關(guān)設(shè)備智能化和自動化水平的有效提升。另外，信息收集和處理的高效性大大提升了對信息的利用效果，反之又推動了智能電網(wǎng)的進(jìn)步與發(fā)展。我國目前對智能變電站的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在一次設(shè)備的智能化和二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化，一方面提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，另一方面還有效降低了運(yùn)營成本。最后，智能變電站的使用還可以對傳統(tǒng)變電站中相關(guān)的建設(shè)和運(yùn)行問題進(jìn)行優(yōu)化，比如應(yīng)用智能斷路器和光電互感器設(shè)備的選用可以對傳統(tǒng)變電站中的電磁式互感器飽和問題實現(xiàn)有效的處理。

2 智能變電站繼電保護(hù)存在的問題

和西方國家相比較而言，我國智能電網(wǎng)的建設(shè)起步較晚，所以目前無論是技術(shù)還是設(shè)備都處于一個起步階段，尤其是智能變電站機(jī)電保護(hù)技術(shù)運(yùn)用過程中仍然存在很多的缺陷，下面將對其各種缺陷進(jìn)行簡要的分析。

2.1 智能化水平低

我國目前大多數(shù)智能變電站都是由原來的傳統(tǒng)變電站改造而來，在具體的運(yùn)行過程當(dāng)中需要大量的設(shè)備，對于設(shè)備資源的消耗量也非常之大，這邊在一定程度上降低了變電站的智能化水平，有時候還會導(dǎo)致智能化技術(shù)沒有達(dá)到最初建設(shè)的要求。設(shè)備和設(shè)備之間通常都會存在一些智能化連接口，可是有雨設(shè)備和連接線通常情況下都是由不同廠家所生產(chǎn)的，這便導(dǎo)致連接線和端口之間可能存在一定的不兼容性，嚴(yán)重影響著智能變電站運(yùn)行過程的安全性，而且想要對其不兼容現(xiàn)象進(jìn)行檢查也存在很大的難度。

2.2 設(shè)備接口連線不合理

現(xiàn)在的變電站中存在大量的耗能設(shè)備，設(shè)備當(dāng)中又存在很多接口終端。這些設(shè)備在具體的運(yùn)行過程當(dāng)中，同一間隔的SV設(shè)備采樣和GOOSE設(shè)備之間的接口連線都需要在不同的設(shè)備之間進(jìn)行，這就增加一定量的設(shè)備終端接口，也給相關(guān)工作人員的實際操作帶來了很多不方便的地方。

2.3 電磁設(shè)備受環(huán)境影響較大

現(xiàn)如今電子式互感器在智能變電站當(dāng)中的應(yīng)用越來越廣泛，而這些設(shè)備在具體的應(yīng)用過程中非常容易受到外界環(huán)境的影響，所以使得電磁設(shè)備在對其進(jìn)行測量的過程中存在一定的誤差，對測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性造成了一定的影響，進(jìn)一步影響著電磁設(shè)備在智能變電站應(yīng)用過程中的可靠性和穩(wěn)定性。就我國目前電磁設(shè)備在智能變電站的應(yīng)用情況來看，并不建議使用那些新型的電磁繼電保護(hù)設(shè)備，以此來提升電磁繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行可靠性。還有一些智能變電站就地采用了變電站以往的電磁設(shè)備，可以有時候會因為技術(shù)水平的限制而影響安裝過程，因為安裝過程中存在大量的端口，從而給施工人員帶來了更大的挑戰(zhàn)，同時也造成了技術(shù)資源的浪費(fèi)，而這與智能電網(wǎng)的節(jié)能原則是完全不相符的。

3 智能變電站的繼電保護(hù)技術(shù)優(yōu)化

3.1 智能變電站繼電保護(hù)分析

3.1.1 “三層兩網(wǎng)”構(gòu)架

和傳統(tǒng)的變電站相比較而言，智能變電站最大的不同點(diǎn)就是其相關(guān)操作都是利用網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行操作的，在此前提之下，智能變電站的繼電保護(hù)主要分為間隔層、站控層以及過程層三大部分，而且每兩個層級之間都會存在一定的控層網(wǎng)絡(luò)。中間的控制層的主要任務(wù)是對相關(guān)數(shù)據(jù)的收集以及傳送，過程層的主要任務(wù)是利用間隔層將各種信號傳送給相關(guān)的繼電設(shè)備。

3.1.2 數(shù)據(jù)幀傳輸機(jī)制

在傳統(tǒng)變電站當(dāng)中，繼電保護(hù)設(shè)備并沒有專門的信息收集和處理通道，從而使得對信息的傳輸以及保護(hù)效果都存在一定的局限性。而智能變電站當(dāng)中的繼電保護(hù)主要是通過太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的形式來實現(xiàn)對信息的收集、處理以及傳輸，在整個傳輸過程中都是利用過程層網(wǎng)絡(luò)來完成的，從而大大擴(kuò)大了繼電保護(hù)的范圍。

3.1.3 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)

智能變電站在整個繼電保護(hù)運(yùn)行過程當(dāng)中，都應(yīng)該嚴(yán)格按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中的相關(guān)規(guī)定和要求來實施，在實際設(shè)計過程中，通常情況下在一個設(shè)備當(dāng)中往往會存在多個邏輯運(yùn)行設(shè)備。在實施繼電保護(hù)的時候都是以邏輯節(jié)點(diǎn)來實施劃分的，而且針對不同的情況采用不同的處理方式以便更好地確保整個繼電保護(hù)過程的實時性，進(jìn)一步使其更好地服務(wù)于變電站。

3.2 智能變電站繼電保護(hù)設(shè)計優(yōu)化

3.2.1 安全性的優(yōu)化

上面已經(jīng)提到過，智能變電站繼電保護(hù)工作都必須嚴(yán)格按照IEC61850當(dāng)中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來實施，標(biāo)準(zhǔn)實施了嚴(yán)格的統(tǒng)一有好處也有缺陷。好處就是標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了就證明一切操作也就相對比較透明化，缺陷是很容易受到網(wǎng)上各種惡意的攻擊，從而給整個變電站繼電保護(hù)信息的安全工作造成了一定的威脅。在具體的使用過程中，相關(guān)的工作人員應(yīng)該充分結(jié)合變電站的實際情況來對安全問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而做好對變電站的安全管理工作。

3.2.2 可靠性的優(yōu)化

現(xiàn)如今我國大多數(shù)智能變電站當(dāng)中都充分應(yīng)用了數(shù)字化技術(shù)，所以在繼電保護(hù)過程中也就會涉及到更多的電子設(shè)備，這也就給變電站運(yùn)行過程的穩(wěn)定性提出了更大的挑戰(zhàn)。這就要求在對相關(guān)電子設(shè)備進(jìn)行選擇的時候應(yīng)該充分結(jié)合變電站的具體情況，設(shè)計出最為科學(xué)合理的方案，以最大限度降低外界因素的干擾。同時在對光纜進(jìn)行選擇的時候應(yīng)該選擇那些穩(wěn)定性能較好的光纜，在運(yùn)行過程中一旦發(fā)現(xiàn)任何故障應(yīng)該第一時間對其進(jìn)行相應(yīng)的檢修與排除，實現(xiàn)對變電站的有效保護(hù)。endprint

3.2.3 同步性優(yōu)化

由于現(xiàn)如今變電站繼電保護(hù)過程中應(yīng)用了更多的數(shù)字化技術(shù)，那么在實際運(yùn)行過程中也就會面臨更多的數(shù)字化問題，數(shù)據(jù)的同步問題就是其中一個常見的問題。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出的時候，往往總是存在時間上的一定差異，而如果這些信號不能很好地同步的話便會使得最終所采集到的信息也存在一定的誤差。所以應(yīng)該對其進(jìn)行一定的優(yōu)化處理，首先可以對信號傳輸過程的過壓和過流現(xiàn)象進(jìn)行有效的避免，從而更好地確保信號值的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步使得整個變電站繼電保護(hù)過程更好地開展。

3.3 智能變電站的繼電保護(hù)管理

我國電網(wǎng)目前正面臨著非常大范圍的一次檢修工作，為了更好地推動我國智能變電站繼電保護(hù)工作的有效開展，進(jìn)一步確保其運(yùn)行過程的安全性和穩(wěn)定性，就需要對整個繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的核查。核查的范圍比較大，覆蓋了每一個變電站。智能變電站在繼電保護(hù)裝置方面通常情況下都是此阿勇的軟壓板模式，這樣相關(guān)的維修人員在維修過程中便可以利用保護(hù)屏上所顯示的數(shù)據(jù)來判斷整個變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)是否需要維修以及哪里需要維修。另外在具體的檢修過程中還可以對所有的檢修數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，從而在以后的檢修過程中便可以對其進(jìn)行一定的參考，有效促進(jìn)了整個智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的快速發(fā)展與提升。

3.4 做好報文分析儀的檢修與維護(hù)工作

在通信系統(tǒng)當(dāng)中，報文分析儀主要作用是用來對相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)報文進(jìn)行有效的傳輸，如果智能變電站內(nèi)設(shè)備發(fā)生了故障，便可利用過報文分析儀來對其進(jìn)行檢測和查詢工作，同時還可以用于第三方報文記錄以及監(jiān)視。另外，報文分析儀還可以完成對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)的有效監(jiān)視。所以在智能變電站的維護(hù)過程中一定要注意對報文分析儀的記錄時間與期限的觀察，從而更好地保證報文儀所記錄的容量可以提供一周內(nèi)所需的報文資料，同時還需要分析報文的功能，進(jìn)而實現(xiàn)對站內(nèi)設(shè)備的實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)的故障。

總而言之，繼電保護(hù)工作質(zhì)量的好壞直接影響著整個變電站系統(tǒng)運(yùn)行狀況的好壞，所以一定要確保變電站繼電保護(hù)工作的有效性。但是現(xiàn)如今隨著人們生活質(zhì)量的不斷提升，對于電能的需求量也越來越大，這就給整個電力系統(tǒng)帶來了更大的挑戰(zhàn)，變電站只有做好相關(guān)的繼電保護(hù)工作，對其技術(shù)進(jìn)行不斷地更新與拓展，充分引入現(xiàn)代化數(shù)字技術(shù)，建立更加完善的智能化變電站，只有這樣才能更好地服務(wù)于人們，進(jìn)一步有效推動智能變電站的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳慶豐.智能變電站地建設(shè)發(fā)展與繼電保護(hù)新要求[J].西部廣播電視，2016，04：190-191.

[2]唐翼，張曉莉，艾淑云.智能變電站數(shù)字采樣異常對繼電保護(hù)的影響驗證[J].智能電網(wǎng)，2016，06：623-625.

[3]陽穗.試論數(shù)字化繼電保護(hù)在智能變電站中的應(yīng)用[J].低碳世界，2016，27：27-28.

[4]胡華麗.智能變電站的繼電保護(hù)配置探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（01）：102.endprint