數字化電氣信息采集對繼電保護可靠性的影響

齊 亮

（云南華電金沙江中游水電開發有限公司，云南 昆明 650228）

0 引 言

傳統繼電保護系統在實際應用過程中往往存在較多問題，已經無法滿足當今時代對繼電保護系統的要求。因此，實際應用過程中利用數字化的繼電保護系統，能夠大幅提高繼電保護系統的可靠性。數字化繼電保護系統在工作模式、實踐應用方式中得到了完善。另外，這種繼電保護裝置在信息采集過程中采用的數字化采集方式，能夠在擴大信息采集范圍的同時，縮短信息采集時間，最終達到提高信息采集效率的目的。

1 數字化電氣信息采集結構

數字化電氣信息采集的結構主要包括電子互感器和合并單元。本文將對二者在實際運行中的特點進行簡單介紹。其中，電子互感器根據不同的劃分標準能夠分成幾種不同類型。根據原理劃分，它可以分為有源式互感器和無源式互感器；根據應用對象進行劃分，它可以分為電流互感器和電壓互感器。其中，有源式電子互感器主要可以劃分為電阻分壓互感器和電流分壓互感器。電流式電子互感器主要利用空心線圈進行電流感應，即將空心線圈纏繞在磁性骨架中。在選擇骨架的過程中要注意，骨架不能采用鐵制骨架，以避免出現電磁后滯等現象。另外，這種類型的互感器在實際應用過程中對大電流的測量性能較高，能夠起到良好的保護作用。低功率的電子互感器能夠對小電流進行精確測量，在電流測量系統中得到了良好應用[1]。

實際應用過程中，合并單元需要將電子互感器進行接入。同時，在該種應用模式中，電子互感器中也存在多個合并單元信號。要想提高合并單元的應用質量，需要對系統中的高效性、運行同步性進行有效管理。目前，管理運行同步性的過程中，主要采用的方式為GPS定位系統中的脈沖信號。這種管理方式能夠保證站內運行、站外運行的同步性。在對系統穩定性進行管理的過程中，主要采用PTP方式進行管理，從而能夠實現系統中的數據同步。圖1為電子互感器與合并單元的結構。

圖1 電子互感器與合并單元的結構

2 數字化電氣信息對繼電保護可靠性的影響

2.1 對電子互感器的影響

電子化互感器是繼電保護系統中的主要組成部分，也是該系統中影響可靠性的主要因素。因此，需要對其進行全面研究。電子互感器的應用效果與制作材料、制作工藝以及運行環境的關系非常密切。因此，需要重點研究以上幾方面因素。目前，我國有源式電子互感器在研究過程中已經取得了較高的研究成果，但在實際應用過程中仍存在一定問題，主要為零件設備在電磁場環境中的抗干擾能力、運行的穩定性。其中，涉及的零件主要包括空心線圈、電子電路以及供電電源等。此外，能夠對電子式互感器可靠性產生影響的因素還包括電子互感器中線路的設計方式、線圈的制作工藝、溫度的補償方式以及系統中的積分算法等。在進行電子互感制作過程中，不同的生產廠家制作的電互感器不同。導致這種現象的主要原因是處理量程時的差異。此外，電子互感器在與合并單元進行連接的過程中并沒有對接口的規格進行統一規定，進而對二者的連接質量產生了一定影響[2]。

2.2 對數字傳輸方式的影響

在利用傳統模式進行數據傳輸的過程中，存在二次電纜回路極性問題、絕緣系統問題、接地問題以及斷線問題等。因此，在進行檢查維護的過程中，耗費的時間、精力較多。而采用數字化電氣信息采集方式，不僅能夠簡化檢查維護流程，而且能夠提高系統運行的安全性。但是，利用該種方式要注意，數字化電氣信息采集方式涉及的技術較多，包括計算機技術、電力技術、通信技術等，為了保證數字傳輸的質量，實際運行中需要將以上多種技術進行充分融合，進而達到提高系統運行可靠性的目的。例如，在進行數字傳輸的過程中，全面管理數字變電站的設計方式，可保證各種技術在設計階段實現全面融合，避免系統在運行過程中出現設計缺陷，最終達到提高數字傳輸質量的目的。

2.3 對數據驗證模式的影響

在對數據進行驗證的過程中，需要利用合并單元進行。其中，合并單元共采用32循環校驗碼形式進行數據校驗，而保護裝置能夠利用校驗碼對系統中數據的有效性進行判斷。如果在此過程中校驗碼沒有接收到正確的系統數據，那么系統中的保護裝置將會發出預警信息，對系統中的互感器、數據通道進行封閉管理，并對其進行細致檢查，有效提高繼電保護系統的運行質量。但是，這種數據驗證模式并不適用于全部情況。如果實際應用過程中數據信息的變化是因為外界環境干擾造成的，則校驗碼檢測方式將無法對其作出判斷。綜上所述，數字系統中的數據共享模式能夠對系統中的電流異常進行判斷，主要包括系統中節點電流滿足條件的判斷等，同時制定出相應的解決方案。

2.4 對采樣頻率的影響

對系統中采樣頻率進行研究，通常情況下系統保護裝置中的采樣頻率周期為24、48、96點，然后根據采樣頻率制定出相應的保護算法。在合并單元中，采用的采樣頻率周期為80和200點。通過與保護裝置中的采樣頻率進行對比發現，二者的采樣頻率不一致，導致在實際運行過程中無法利用抽點的方式進行頻率轉換，只能利用差值方式進行頻率轉換。在進行數據轉化的過程中，無論是將高頻率轉向低頻率，還是將低頻率轉為高頻率，都需要濾除其中的高頻分量。由此可以看出，高頻分量的濾除質量對最終采樣頻率的轉化質量起著至關重要的作用，需要在系統中設計一個運行質量較高的低頻濾波器，且該濾波器要滿足相應的精度要求和延時要求。另外，還可以將系統中的電子互感器與合并單元中的采樣頻率保持相互一致，避免系統運行過程中出現誤差、延遲，同時提高數字化數據采集系統的精確程度，最終保證系統采樣頻率相互一致。通過對以上幾方面進行分析發現，數字化電氣信息采集能夠有效提高繼電保護系統的運行質量[3]。

3 結 論

綜上所述，隨著人們對繼電保護裝置的要求越來越高，如何提高繼電保護系統在實際運行中的可靠性，成為有關人員關注的重點問題。本文通過研究數字化電氣信息采集對繼電保護系統可靠性的影響發現，它能夠有效提高繼電保護系統在實際應用中的可靠性，同時能夠提高繼電保護系統在實際運行中的運行效率。因此，研究數字化電氣信息采集對繼電保護系統的影響，能夠為今后繼電保護系統今后的發展奠定基礎。

參考文獻：

[1] 羅偉明，張 弛，曾 林.智能變電站中VFTO對繼電保護的影響研究[J].廣西電力，2016，39（4）：1-5，25.

[2] 向昕昊.微機繼電保護裝置在電力自動化中的應用淺析[J].電子制作，2016，（15）：53，55.

[3] 張軍艷，李麗娟.數字化電氣信息采集在繼電保護中的應用[J].中國新技術新產品，2016，（3）：7.