智能變電站繼電保護系統可靠性分析

趙政

摘 要：繼電保護系統作為智能變電站安全運行的重要保障，其自身運行的安全性、可靠性對變電站乃至整個電力系統存在重要的影響作用。因此，加強智能變電站繼電保護系統可靠性的研究具有重要現實意義。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護；可靠性

一、智能變電站與繼電保護的相關概述

1.1智能變電站通過網絡技術，智能變電站就能夠做到電力信息合理的采集與處理，將原本變電站一體化的運行模式改變，利用一次設備和二次設備的協調運行，就能夠提高系統的運行效率，降低電力系統運行成本。在運用智能變電站繼電保護裝置的時候，還需要對繼電保護的可靠性與實時性加以分析，這樣才能確保電能質量的提高，保證變電站運行的穩定性。

智能變電站（Smart Substation）是國家在大力發展能源戰略，基于基于信息技術、計算機技術、互聯網技術以及智能技術等科學技術在工業、機械制造業、電力行業廣泛應用的背景下得以形成的，用于電能分配、電能傳輸與管控的電網組成結構。相對于傳統常規變電站而言，智能變電站在設備組合應用的基礎上發生了巨大的改變，它通過采用電子通信技術、互聯網技術，實現了變電站系統的二次網絡連接，并在信息采集與管理上得到強化，從而形成數字化、自動化以及智能化電網電能管控與監測。

1.2智能變電站的繼電保護

繼電保護是智能變電站安全運行過程中不可或缺的存在，基于智能變電站通信網絡化、信息傳輸數字化、管理自動化、監測智能化等特帶，其繼電保護系統相對傳統常規變電站繼電保護系統而言，其體系組成結構存在明顯的差異性。智能變電站繼電保護系統主要以智能終端（IT）、交換機（SW）、斷路器（BR）、合并單元（MU）、保護單元（PR）、電子互感器（MI）、網絡接口（NI）、同步時鐘源（TS）等元件構成，通過分層配置各繼電保護裝置，實現對智能變電站中各電氣設備與電路線路的保護。通過電子式互感器數據采集與分析，使用光纖通道傳輸數據，對系統運行情況進行智能監控，一旦發現故障則啟動啟動保護裝置預設程序，實現故障排查與保護。

二、提高智能變電站繼電保護可靠性的措施

2.1在變壓器繼電保護配置方面的措施

在電力系統中，配電線路的電壓是額定的，即便是電壓過高和電壓過低，均會給配電系統的運行帶來影響。而智能變電站調控電壓的狀柱主要是變壓器，所以是促進配電保護的主要裝置。因而在通過變壓器開展配電保護時，應采取分步的方式進行配置，從而確保變壓器能有效的實現差動繼電保護，而在變壓器后備保護過程中，主要是采取集中的方式進行配置，同時還能利用獨立安裝技術對非電量實施繼電保護，也就是在電纜與斷路器接通之后達到繼電保護的目的，從而促進其可靠性的提升。

2.2利用電壓限定延時對電流量進行測量

當智能變電站的電力系統處于高效的運行狀態時，在電流因素的影響下，經常會發生外部短路故障，進而導致過負荷電流的問題出現，從而形成過負荷電流，即便是電流量處于正常情況，其電流量也不會存在較大的差異，這就會在變電站的系統發生外部故障而出現跳閘的情況，最終影響繼電保護的可靠性。為了確保其可靠性得到有效的提升，對變電站所有線路中的電流量，采取電壓限定延時的方式進行，這樣即便是在出現過負荷電流的情況下，能及時的發出警報，下達執行保護的命令，最大化的確保繼電保護的可靠性得到提升。

2.3切實加強線路保護工作的開展

在智能變電站的系統中，為了更好地促進繼電保護的可靠性，在做好上述工作的基礎上，還應切實強化線路的保護。在線路保護過程中，應采取縱聯差動的方式有效保護。常見的線路保護方式主要有集中式及后備式，通過強化對其的保護，不僅能對系統中的電氣元件進行保護，還能對其整個線路的運行進行測量和監視，掌握其實際運行情況，從而更好地為整個系統的配電線路安全穩定的運行奠定堅實的基礎，而繼電保護又主要是確保線路安全高效的運行，從而更好地促進繼電保護的可靠性提升。

三、智能變電站繼電保護裝置的配置

3.1變壓器保護配置方法

就智能變電站而言，其本身規定了電壓的額度，過高過低的電壓，都會直接影響配電的質量。在電力系統中，變壓器可以實現對電壓調節的有效配置，這也是繼電保護的核心裝置。所以，在繼電保護裝置的配置之中，需要對變壓器保護配置的方式進行合理的考慮，有效的發揮變壓器的差動功能。同時，通過集中式的方式，也可以做好變壓器后背保護裝置的合理配置，通過電纜，與斷路器直接的連接，這樣就可以滿足非電量的繼電保護。

3.2利用保護電壓限定過流電

在運行智能變電站系統的時候，由于外部電流的影響，會導致斷路現象發生，所以，很容易出現局部電流負荷過大的問題，進而導致較大的過流電出現，在不改變總體電量的模式下，是很難及時發現問題的。但是，一旦遇到外部的故障，就會有跳閘現象的出現，對繼電系統保護的可靠性造成影響。針對這一問題，就可以在智能變電站之中利用保護電壓的方式，必要的測量各個線路的總電量以及過電流，這樣就會在較大過電流形成的時候，將相應的保護裝置啟動，并且及時發出警報，這樣也能夠滿足繼電保護可靠性的要求。

3.3線路保護配置

智能變電站的線路保護，可以利用縱聯保護差動來實現，一般包含了集中式和后備式兩種方式，這樣可以對系統運行問題做好及時的處理，確保系統的正常運行。通過線路有效的保護措施，就可以控制并保護電力系統各級電壓的間隔單元，同時，也可以實現電力系統運行監控，發現系統問題，采取針對性的措施進行處理，確保電力系統的可靠性和穩定性[3]。

結語：

為建設好智能電網，首先需要建設的就是智能變電站，智能變電站的建設是構建智能電網的基礎，是智能電網“電力流、信息流、業務流”的匯集點，與此同時，繼電保護系統又是使得智能變電站高效運行的保障，也就意味著只有智能變電站繼電保護系統的可靠性得到了保障，智能電網的目標才能夠實現。

參考文獻：

[1]蘇迪華?智能變電站繼電保護系統可靠性要點探析[J].通訊世界，2017，（18）：204-205.

[2]王冠軍?關于智能變電站繼電保護系統可靠性分析[J].山東工業技術，2016，（12）：159.

[3]王同文，謝民，孫月琴，沈鵬?智能變電站繼電保護系統可靠性分析[J].電力系統保護與控制，2015，43（06）：58-66.