220kV智能變電站繼電保護及自動化分析

劉麗萍 羅田

摘 要：目前，智能變電站的發展已經成為電力系統發展中的重點，實現其運行自動化也成為其發展的主要目標。智能變電站是集先進、可靠、集成和環保于一體的智能設備，能實現信息數字化、通信平臺網絡化和信息共享標準化的要求。本文介紹了220kV智能變電站繼電保護系統，并提出了提高智能變電站繼電保護的可靠性措施。

關鍵詞：220kV；智能變電站；繼電保護；自動化

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-00137-02

1 導 言

電力是當前人類社會發展中最重要的能源之一，因此世界各國一直沒有停止對電力系統的研發，希望能夠更好的提高電力系統運行的可靠性和穩定性。220kV智能變電站是集電力技術、計算機技術和通信技術于一體的變電設備，能夠在滿足我國當前用電需求的基礎上，不斷完善電力系統。

2 智能變電站繼電保護及自動化系統的概述

2.1 智能變電站的特點

自我國的電網工程進入智能化和自動化構建階段之后，智能變電站就是我國現階段電網工程的重要組成部分。因此現階段就要對智能變電站進行分析，智能變電站的特點主要體現在以下的三個方面，這三個方面都是智能變電站所擁有的發展優勢：第一個特點就是在使用智能變電站的過程中現階段可以初步的實現了電力的傳遞和交互；第二個特點就是智能變電站的設備比一般的電網價格高，而且裝備更加先進；第三個特點就是智能變電站的電子傳感器等設備正在逐步步入全智能化。

2.2 智能變電站繼電保護的特點

智能變電站的建設不僅僅是變電站發展的主要目的，同時智能變電站繼電保護裝置在實際的工作中還存在一定的特殊性，就是數據信息提供的渠道變得更加的廣闊，同時智能變電站繼電保護裝置具有靈活性高的特點，技術人員在使用智能變電站繼電保護裝置的過程中要從其特點出發，進而實現智能變電站繼電保護裝置能力的最大化。

3 智能變電站繼電保護系統可靠性分析方法

為了能更好地對繼電保護系統的可靠性作出科學合理的分析，首先需要對可靠性模型進行建立，確保其能夠與系統相適應。模型的建立方法非常多，其中蒙特卡羅模擬方法就是一種較常見的方法，其主要對計算機進行元件的隨機選擇，并對故障事件進行抽樣檢測，從而實現對失效概率的有效構成，再經由系統來完成系統可靠性的合理計算，這種方法不適用于元件結構復雜的和眾多的智能變電站；利用馬爾柯夫模型時，如果系統結構復雜，會使模型變得龐大和復雜，難以解決；故障分析對人員的要求較高，而且不能對不同人員的結果分析進行橫向對比，所以，意見難以統一；可靠性框圖法是復雜系統可靠性建模與分析的有力工具。它結構簡單，可以清晰地列出系統各元件之間的邏輯關系。計算相對簡單。因此，根據智能變電站中過程層SV和GOOSE報文傳輸網絡結構，采用可靠性框圖法建立了繼電保護系統的可靠性評估模型。

4 220kV智能變電站繼電保護及自動化

4.1 220kV智能變電站繼電保護基本要求

220kV智能變電站繼電保護基本要求主要包括三方面：①繼電保護的可靠性，其中包括安全性和信賴性，這是對繼電保護的最根本要求。安全性是保證變電站正常運作時，繼電保護不發生動作，不產生誤動情況；而信賴性是指在變電系統相應元件保護范圍內發生故障時，繼電保護及時、迅速做出可靠動作，發出提醒信號，由此則可保證電力系統在繼電保護范圍內，精準、有效地檢測智能變電站的運行狀態，同時可靠、準確地確定和劃分故障點和范圍。②繼電保護需實現靈敏性，所謂靈敏性就是在智能變電站設備或線路發生故障和異常情況時，繼電保護裝置體現的反應能力。靈敏性要求在繼電保護范圍內發生故障時，能夠正確地發出反應動作，不受短路點位置、類型和過度電阻的影響，在系統最大運行方式和最小運行方式下的三相短路、較大過度電阻兩項或單項短路時依然能進行可靠動作，能夠實現基于故障特征，作出及時保護反饋工作，有效預防220kV智能變電站失控情況發生。③220kV智能變電站繼電保護的檢測性特征，重點是合理、準確判斷系統故障，并有效縮小故障范圍，從而達到有效切除故障的目的，保證智能變電站設備和鄰近供電不受損傷和影響。

4.2 線路保護配置

對于線路保護配置來說，最重要的是需要采用不同的四種方式進行保護：①集中式；②后背式；③通信監視；④測量。這幾種方式在實際的工作中可以相互備用，相互合作。這樣一旦線路在使用的過程中出現了問題，這兩種方式便可以迅速的發現問題并解決問題，對人們在生活中所使用的電路進行保護。線路保護配置在使用的過程中不僅僅可以直接的保護電力和線路的應用，通信監視主要的作用就是線路在日常的工作中一旦出現了問題，便可以由線路保護裝置來對人們進行提醒，這樣人們接到提醒之后便會對問題進行修理，以免影響電力系統的正常運行。

4.3 加強可視化技術的應用

在智能變電站中，為了能夠更好地提升繼電保護的可靠性，通常情況下，需要對其存在的故障進行有效的處理。盡管當前已經處在一個信息化技術的時代下，但在繼電保護故障的監測與分析處理過程中，仍然采取的是較為傳統的表格、數據等方式來實現。為此，在變電站中積極引入可視化技術是非常有必要的。通過可視化技術的應用，可更好地實現對變電站信息故障的收集和分析。

智能化電網在運行過程中，非常容易因信息傳輸而發生故障，為此，在對錯誤信息進行排查期間，必須對繼電保護裝置進行有效保護，同時在對裝置進行啟動時，其所形成的中間節點文件與故障波形基本一致，為此，在出現故障時，通過對中間節點文件記錄信息的收集可實現對故障波形的有效掌握，這就能夠為工作人員提供最直接有效的排查信息，同時還能夠結合故障提出更具有針對性的措施。

4.4 加強繼電保護系統的二次巡檢

加強繼電保護系統的二次巡檢是確保智能變電站穩定運行的基礎保障，其不僅能夠及時發現系統運行中所存在的問題，確保系統運行的穩定性，同時還可以大大的提升繼電保護系統的可靠性。在現階段的繼電使用中不僅僅要重視巡檢的重要性，同時也要更加注重加強繼電保護系統的二次巡檢，只有這樣才能完成繼電保護系統的直接運行。還有最重要的一點就是需要提高繼電保護系統二次巡檢的工作人員的工作技術和豐富工作人員的工作經驗，只有這樣才能最大程度的發揮二次巡檢的重要作用。

4.5 監測技術

監測技術同樣是220kV智能變電站繼電保護自動化中的重要組成部分，同時也是其繼電保護的一項新功能，其目的是為繼電保護提供另外一層保障。監測技術對象為智能變電站繼電保護的運行情況。利用監測技術能夠監測具體變電站設備或元件的故障信息，在繼電保護系統正常動作時發揮輔助監督作用，一旦繼電保護系統出現誤動或拒動等失誤動作時，監測技術則起到撥亂反正的作用，不僅能反饋信息，還能將所有的故障信息傳送給變電站調度中心，調度中心依據此主動指導變電站運行，從而確保220kV智能變電站按照規范，順利運行。綜上也進一步展現智能變電站繼電保護自動化的優勢。

5 結束語

綜上所述，電力廣泛地應用于人們的日常生產和生活中，同時電力系統也是我國能源建設的重要組成，作為電力系統關鍵構成的變電站，其起到的重要作用毋庸置疑。在現階段的電力系統發展中，傳統的智能變電站繼電保護及自動化系統已經無法滿足現階段人們生活的需要，因此就需要加強智能變電站繼電保護及自動化系統的發展，為更好的實現電力系統運行的智能化和自動化打下良好基礎。

參考文獻

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[2]李慶文.對220kV智能變電站繼電保護系統可靠性分析[J].電工技術，2018（08）：66～68.

收稿日期：2018-9-13