智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析

王劍鋒

【摘 ?要】目前，隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，以往的智能變電站繼電保護系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足時代發(fā)展需求。為了可以增加電力資源需求，更多的人們對供電穩(wěn)定性提出了較高的要求。將一些新型的技術(shù)應(yīng)用在目前的智能變電站機電保護系統(tǒng)中，關(guān)注繼電保護工作，推動我國經(jīng)濟更好的發(fā)展。本文就對智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性進行深入探討。

【關(guān)鍵詞】智能;變電站;繼電保護;可靠性

社會在發(fā)展進步，時代在進步，人們對電力的應(yīng)用更加靈活，從古老的電燈泡到現(xiàn)在的電動汽車，我們可以看到時代的進步，也看到了電力對人們生活的重要性。在電力工程發(fā)展建設(shè)過程中，智能變電站的出現(xiàn)推動了電力事業(yè)的發(fā)展。相對與傳統(tǒng)變電站，智能變電站有著更好的發(fā)展優(yōu)勢和更高的發(fā)展要求。在使用新設(shè)備和新技術(shù)的同時，提升智能變電站的安全性也十分重要，本文對智能變電站中繼電保護工作中的安全性作出分析。

1、智能變電站的概念

在智能變電站中建立信息處理系統(tǒng)可以提升變電站的信息采集功能、信息傳輸功能以及信息處理功能。智能變電站中應(yīng)用了很多數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)字化技術(shù)保證了網(wǎng)絡(luò)信息的順暢度，在保證設(shè)備智能化水平的同時，可以發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)信息的應(yīng)用優(yōu)點，對變電系統(tǒng)中的配電裝置進行統(tǒng)一控制。智能變電站的顯著特征就是一次智能化和二次網(wǎng)絡(luò)化，這類運營方式降低了變電站的運營成本，提升了變電站的送電效率。智能變電站在應(yīng)用過程中也通過智能化的工作管理方式，克服了過去變電站中互感器的飽和問題。智能變電站改變了光纜的應(yīng)用方式，解決了過去存在的交直流串?dāng)_等電磁兼容問題。在智能變電站被應(yīng)用過程中，繼電保護裝置改善了傳統(tǒng)的變電環(huán)境，提升了帶電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。智能變電站的組成結(jié)構(gòu)大致分為三部分，分別是變電過程層、變電間隔層、變電站控層。變電間隔層和變電站控層在對電力數(shù)據(jù)進行控制時，可以達(dá)成數(shù)據(jù)共享，優(yōu)化變電站的信息處理功能，過程層在變電站中起著過度的作用，在被應(yīng)用過程中，保持變電站穩(wěn)定性。而智能變電站中的繼電保護裝置就是維護變電站的穩(wěn)定性，保證智能變電中電力裝置的運維安全。

2、繼電保護裝置在智能變電站中的應(yīng)用特點

2.1保護變壓器

保護變壓器是繼電保護裝置運用到智能變電站之后的突出優(yōu)點，能夠智能變電站變壓器的可靠性以及安全性。隨著通過變壓器的電流增加，它會使變壓器的額定電壓顯著增加。當(dāng)變壓器中的實際電壓值超過額定電壓的變壓器時，會造成變壓器的損壞。因此，變壓器的電壓可以調(diào)整到可以保護的額定電壓范圍內(nèi)。在使用配電保護裝置進行變壓器保護的時候，通常需要分析該裝置的應(yīng)用特點，將配電線路的電壓調(diào)整在額定極限內(nèi)，這樣可以保證配電電壓的穩(wěn)定性，實現(xiàn)變壓器的保護功能。在變壓器保護中，通常采用分布式的保護方式來進行電壓的配置，這樣可以顯示電路中的有關(guān)電壓異常的狀況。在配電保護工作中，還可以采用單獨的安裝方式建立非大功率繼電保護，使用電纜連接路由器的方法進一步安裝繼電保護裝置，從而實現(xiàn)變壓器保護。

2.2提升運維安全性

提升運維安全性是繼電保護裝置運用到智能變電站之后的另一個突出的問題，能夠更好的保障人們用電的安全性以及可靠性。智能變電站的保護標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)IEC61850 的體系進行重點設(shè)計的。換句話說，在智能變電站中運用網(wǎng)路信息技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對運維過程之中的相關(guān)電路元件進行重點監(jiān)控，保障不會出現(xiàn)安全問題。眾所周知，任何事情都有兩面性，網(wǎng)路同樣如此。一方面網(wǎng)絡(luò)能夠增強智能變電站運維的順暢，另一方面，網(wǎng)路也會增加運維風(fēng)險。計算機系統(tǒng)經(jīng)常會出現(xiàn)網(wǎng)路病毒的入侵，這樣就增加了數(shù)據(jù)的泄露以及遺失現(xiàn)象出現(xiàn)的概率。要想改變這種狀況，可以對繼電保護系統(tǒng)進行更好的優(yōu)化，從而提升智能變電站的運維可靠性以及安全性。

2.3提升管理的可靠性

在智能變電站中運用繼電保護系統(tǒng)可以更好的提升管理的可靠性，實現(xiàn)數(shù)字化建設(shè)。正確、合理的對繼電保護裝置進行設(shè)置，可以保障此系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)方面的穩(wěn)定運行，從而提升智能變電站在運行方面的工作管理的穩(wěn)定性以及可靠性。智能變電站的運用，極大的方便了人類在生產(chǎn)、生活方面的用點。在智能變電站運行過程中，應(yīng)該對有關(guān)的電子設(shè)施進行優(yōu)化，提升他的穩(wěn)定性以及安全性，從而保證不會受到外界相關(guān)因素的影響，除此之外，還要考慮電磁兼容現(xiàn)象，應(yīng)該建立有關(guān)預(yù)警機制，更好的發(fā)揮繼電保護系統(tǒng)在智能變電站運行過程中的工作效果，減少不良因素的影響，從而更好的對意外情況做出反應(yīng)。

3、智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性的具體措施

3.1加強間隔層中的繼電保護工作

變電站的繼電保護系統(tǒng)通常會應(yīng)用雙重化配置，著重的關(guān)注后備保護，確保通信配置的運行狀況。在整個繼電保護系統(tǒng)當(dāng)中，需要對后備保護系統(tǒng)進行實時監(jiān)測，在一定的范圍之內(nèi)，對端母線和相連線路進行保護，應(yīng)對不同的問題制定不同的跳閘策略。對系統(tǒng)當(dāng)中的全部電壓進行等級分配，必要時予以技術(shù)進行調(diào)整，保障智能電網(wǎng)的運行整體情況。制定多個運行方案，應(yīng)對智能變電站機電保護系統(tǒng)所遇到的問題，確保對智能電網(wǎng)進行全方位的保護。

3.2加強繼電保護工作的細(xì)節(jié)過程

在不同的階段，要對跳閘系統(tǒng)的功能進行完善，確保智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性。對保護系統(tǒng)當(dāng)中的輸電線路、變壓器及一系列的電氣設(shè)備進行實時監(jiān)控，將系統(tǒng)當(dāng)中問題的發(fā)生率降低到最低。對系統(tǒng)當(dāng)中的電網(wǎng)調(diào)度進行合理分配，對系統(tǒng)當(dāng)中的主要功能進行特殊分析，對繁瑣的設(shè)備進行相應(yīng)的簡化。在系統(tǒng)的主保護定值當(dāng)中，所發(fā)生的問題波動性會比較小，所以智能變電站繼電保護系統(tǒng)當(dāng)中所出現(xiàn)的問題不會有較大的波動性，在應(yīng)對的過程中也會相對簡單。許多一次性設(shè)備充斥于智能變電系統(tǒng)當(dāng)中，需要對這些一次性設(shè)備進行運行狀況的監(jiān)督，對系統(tǒng)中的運轉(zhuǎn)和軟件進行相應(yīng)分離。在智能變電站繼電保護性中，可靠性比較強的就是環(huán)形結(jié)構(gòu)，母線保護在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)當(dāng)中可靠性比較低，整體運轉(zhuǎn)的過程中會降低可靠性，需要對母線保護進行相應(yīng)的升級。

3.3強化系統(tǒng)的冗余性

為了保障智能變電站繼電保護系統(tǒng)可以得到正常的運轉(zhuǎn)，需要對智能變電系統(tǒng)的冗余性進行強化，系統(tǒng)當(dāng)中的變電站進行自動化實時監(jiān)控時，需要太網(wǎng)交換機的數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)作為條件支持。在多種模式中，選取多種目標(biāo)進行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，進而可以提高變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性。交換機可以幫助總線結(jié)構(gòu)對數(shù)據(jù)進行傳送，在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中減少接線，雖然短時間內(nèi)容易度比較差，但是可以通過延長時間來提高冗余度。系統(tǒng)中的環(huán)形結(jié)構(gòu)，可以通過技術(shù)和太網(wǎng)交換機進行有效的結(jié)合，從而形成系統(tǒng)性的樹協(xié)議，確保繼電保護系統(tǒng)的冗余度一直在正常的運轉(zhuǎn)情況下。為了確保變電站可以正常運轉(zhuǎn)，需要慎重的選擇繼電保護系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)自身系統(tǒng)的發(fā)展特點，總結(jié)系統(tǒng)的優(yōu)勢和劣勢，選擇恰當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)推動繼電保護系統(tǒng)的運行。

4、結(jié)束語

隨著時代的發(fā)展和社會的進步，傳統(tǒng)的智能變電站繼電保護系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足時代發(fā)展的需求。為了滿足我國不斷增加電力資源需求，現(xiàn)階段越來越多的人們對于供電的穩(wěn)定性提出了更高的要求。將一些新型的技術(shù)放在現(xiàn)階段的智能變電站繼電保護系統(tǒng)中，重視繼電保護工作，促使我國的經(jīng)濟更好更快的發(fā)展。

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（作者單位：珠海優(yōu)特電力科技股份有限公司）