電力系統中智能變電站繼電保護技術分析

房成 潘寅飛

【摘 要】我國隨著經濟的發展，城市化進程的發展也越來越完善。在全國范圍內進行電網建設，由于我國幅員遼闊，氣候、地勢、環境不一，這對電站的建設和維護帶來了影響。但是由于新技術的應用，尤其是在繼電保護當中的技術應用，取得了一定的效果，從信號傳輸、信號共享以及自動化等方面都取得了階段性的進展。由于我國用電量不斷的增加，在智能變電站的建設與應用當中還需要不斷的優化和發展，才能更好的為人民服務。所以更要對智能變電站繼電保護技術進行分析研究，爭取提高和完善其安全性和穩定性，從而確保智能變電站的正常而有效的運轉。

【關鍵詞】電力系統；智能變電站；繼電保護；技術分析

引言

隨著人們生活質量的不斷增加，人們對于電能的需求不斷提高，這給電力企業的發展提供了良好的環境，促使電力設備相關系統不斷轉型升級，從而順應時代的發展。在電力企業漫長的發展過程中，繼電保護裝置的穩定運行，能夠顯著提高電力系統運行的穩定性與安全性。除此之外，智能變電站自動化繼電保護裝置的穩定運行也可以大幅增加智能變電站供電的質量、安全性以及穩定性。總而言之，智能變電站繼電保護技術的廣泛應用在電力系統發展與日常運行過程中占據極其重要的地位，因此，電力企業相關部門必須制定切實可行的措施解決當前智能變電站繼電保護運用過程中存在的問題，從而確保電力系統的穩定與安全運行。

1繼電保護在智能變電站中的重要作用

隨著我國智能變電站的不斷發展，智能變電站的供電質量和人們的日常生活息息相關。然而，如今智能變電站在實際運營過程中，一旦系統中的繼電保護裝置的元器件存在問題，就會使整個智能變電站中的斷路器發生跳閘狀況，給供電設備帶來極其不利影響。面對這種狀況，為了確保智能變電站供電設備不被進一步破壞，需要對受損的元器件從智能變電站中進行隔離，將影響維持在控制范圍。在電力系統日常運行的過程中，智能變電站一旦出現問題，繼電保護裝置就會自動發出警報信號，從而將故障帶來的影響保持在可控范圍之內，對智能變電站實施了有效的監控。不僅如此，當智能變電站發生故障的時候，繼電保護裝置能夠在最短時間內將故障區域和整個電力系統進行隔離，以此減少故障影響的范圍，從而為整個智能變電站運行的穩定性以及安全性提供有力保障。綜上所述，自動化繼電保護技術在智能變電站日常運行過程中發揮著不可忽視的重要作用。

2繼電保護在智能變電站中應用存在的不足

2.1較低的智能化水平

當前我國大多數智能化變電站是在原有變電站的基礎上擴建和改建而形成的，在設備運行的實際過程中使用的較多設備數量，極大的浪費了資源量，從很大程度上影響了變電站智能化水平，使智能變電站得建設標準達不到要求。智能化各種設備的由于不同的廠家生產的連接線及設備，造成不兼容的連接線和端口，智能變電站運行的安全造成了不同程度的影響，對不兼容的連線和設備之間進行檢查也增加了一定的困難。

2.2異常數據

如今我國智能變電站已經基本實現了信息共享，不僅推動了智能變電站的信息化建設，相應也對于數據的準確度提出了較高的要求。“飛點”即為我國智能變電站電子式互感器采集到的異常數據的代表，該數據雖然在品質位上呈現出正常狀態，并通過合并單元完成信號處理，但其實質上已經無法將原始信號的信息反映出來，常常因其幅值過大而被保護系統判斷為故障信號，進而導致系統產生誤動操作。針對此問題可利用基于幅值比較的采樣值檢測方法，相關研究人員選取某110kV數字化變電站ECT產生的異常數據波形進行了分析，并以此判斷出基于幅值比較的采樣值檢測方法可以較為準確的檢測出異常數據，為繼電保護裝置的閉鎖保護增添可靠性。

2.3不合理的設備接口連線

目前變電站中的設備普遍具有耗能和較多接口終端的現象，在設備運行的實際過程中，增加使用不同的設備對同間隔的一段GOOSE設備和SV設備之間進行采樣，給操作人員的實際操作增加了不利。

3智能變電站繼電保護優化措施分析

3.1智能變電站繼電保護設計進行可靠性優化措施

現今，智能化變電站繼電保護已經實施了全數字化的建設，在其運行的保護結構當中含有眾多的電力電子設備，對于智能化變電站運行提供了穩定性和安全性，對持續供給社會用電提供了必要技術支持。但是在實際操作的過程中在選擇電力電子設備時，需要對實際用電量和用電環境進行考慮，并做出相應的設計和規劃，將設計方案的合理性與應用性達到最優化，最大限度的有效抵抗外界因素對繼電保護系統的危害，同時降低信息不同步或者電磁兼容等方面出現的問題產生的影響，從而提升系統的運行穩定性。而對于保護結構當中的硬件設備受到的影響，需要采取有效的措施來提高系統的運行可靠性，比如在選擇使用安全穩定的光線，以及使用自查性的系統來時刻進行穩定性的監測，對于不合理的部分做出相應的報警和提示，以確保問題早發現早解決，進而優化整個繼電保護系統的可靠性。

3.2可靠性優化

變電站最主要的功能是保證配電電壓的穩定性，一旦電壓出現大波動或欠壓，那么會對整個電系系統的穩定性和安全性產生影響，因此從某種意義上來說，變壓系統是繼電保護系統多功能穩定實現的重要環節，所以在進行繼電保護系統設計和構建時，為進一步強化其穩定性要強化變壓器配置，如采取分布式配置、多線路配置等方法來保證電信電壓的穩定性。另外一方面是在智能變電站運行過程中，可能發生電流過載，從而引起外部斷路而出現電流超負荷，此時電系內電流大小并未發生明顯改變，但是繼電保護系統很可能已經處于跳閘的下線狀態。為了避免這一情況，在實際的生產作業過程中，應當密切監測電系內電流變化情況，對所有變電線路的點流量進行測量和監控，預防電流超負荷的發生。

3.3確保繼電保護的實時性

智能變電站的繼電保護應確保實時性，但是在當前保護結構的設計中，設計工作經常受到交換機交換時延、合并器鏈路傳播時延等消極因素限制，導致變電站數字化互感器的效果受到嚴重影響，出現的傳輸誤差也相對較大。按照當前的實際運行狀況與以往總結的經驗來看，導致數字式互感器采樣值傳輸抖動的因素較多，其中最為關鍵的便是合并器與交換器的轉發，因此應進行不斷地優化。一旦合并器對數據采集完成，合并器便會對數據進行一個階段性的處理，并且采集器通信這時也會出現延時情況。因為系統交換機性能受到一定的影響，在實際運行中合并器、采集器、交換機都會出現一定的延時，故此，針對這種情況必須進行優化。

結語

探究智能變電站繼電保護可靠性不但對合理確定智能變電站繼電保護配置方案有積極作用，還對整個電力系統的穩定安全運行有積極作用，而提升智能變電站繼電保護可靠性的策略較多，在實踐中應明確繼電保護要點，從智能變電站實際保護需要出發，加強變壓器的保護配置，實行電壓限定延時保護，并注重落實線路保護配置工作，有效提升繼電保護的可靠性，保證智能變電站與電力系統實現可持續發展。

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（作者單位：嘉興市恒光電力建設有限責任公司）