電力系統中智能變電站繼電保護技術分析

皮江濤

摘 要：科技發展日新月異，并在一定程度上帶動了繼電保護技術的快速發展，在當前的應用中取得不錯的成績，尤其是在智能變電站保護層面，繼電保護技術的應用更加普遍。故此，深入智能變電站繼電保護技術的有效分析，具有重要的意義。本文從智能變電站保護架構出發，重點分析了智能變電站技術對繼電保護的原理、保護信息以及保護機制等，為促進智能變電站技術的快速發展奠定基礎。

關鍵詞：電力系統；智能變電站；繼電保護；技術分析

1 智能變電站

1.1 智能變電站的現狀

電力系統中智能變電站是集可靠、先進技術于一體的智能化設備，是基于全站信息的數字化及信息共享的基礎上建立的，具有自動完成信息的采集、處理和檢測的功能，是一種能夠自主調節的智能設備。智能變電站是以數字化變電站為基礎發展起來的，在多年的實踐中已經越來越完善。相較于數字化變電站，智能變電站已經具備了大范圍推廣的可能。和傳統變電站最大的差別表現為：設備智能化、設備檢修狀態化以及二次設備網絡化的特點。因此，自 2011 年開始，新建的變電站全都是按照智能變電站的要求建設的，并且在一些特別重要的變電站中也進行了智能化的改造，現在智能變電站已經遍布我國的各個角落，得到了很好的發展、普及。

1.2 智能變電站的優點

（1）環保效果比較好：在智能變電站運行過程中刨除了傳統的電纜，而是使用光纖電纜進行連接。而且在內部設施上也大量的采用能耗較低的集成電子設備，用電子互感器代替了充油式互感器，很大程度上降低了變電站的建設成本及能源消耗，很好地實現了低碳環保的優化。（2）交互性良好：智能變電站能夠自動收集并進行分析信息，并在變電站的體系內部共享這些信息數據，以實現和更高級的系統之間互動，各個智能變電站之間的相互聯系，能夠有效地保障整個電力系統的安全運行。（3）可靠性強：在眾多的用電用戶之中，大家對于選擇供電部門最看重的就是可靠性。這也就要求智能變電站可靠性要更高，不僅僅可以滿足用戶需求，更重要的是可以保障電力系統運行更高效，有效地減少出現用電故障，使變電站始終處在良好的運行狀態。

2 探究電力系統中智能變電站繼電保護技術

2.1 關于線路繼電保護技術

線路繼電保護在智能變電站繼電保護中、對維護線路安全，保證電力系統的正常運行具有至關重要的意義。在實際的線路繼電保護過程中，對智能變電站的運行狀況，應采取實施監控的模式，全面、隨時地掌握智能變電站的運行狀態，監控系統對出現的故障可以及時發現，并發出警報，繼電保護技術人員能夠對故障進行合理處理，確保線路的安全運行。除此之外，若想進一步保護智能變電站，可以按照當前的情況將測控裝置安裝在智能變電站上，對智能變電站的運行情況進行全面檢測，并及時將測控到的相關數據向網絡體系傳輸，繼電保護對所接收到的數據進行科學分析，按照得出的結果對智能變電站下達針對性的命令，維持線路的安全運行。

2.2 關于變壓器的繼電保護

變壓器在智能變電站內的作用就是對相關元件進行保護。在對變電站繼電保護的裝置進行安裝時，較為合適的運行模式即安裝模式，選擇這種模式，能夠推動繼電保護充分發揮其自身作用。在實際的運行過程中，變壓器繼電保護是以非電量保護為核心的，因此應將電量保護與電纜直接連接。除此之外，還應該與繼電保護裝置直接連接。在系統運行過程中，一旦變壓器受到危險因素影響，非電量保護模塊便會自動跳閘，避免因危險因素的影響導致線路故障發生，并保證了變壓器的正常穩定運行，確保繼電線路的安全。

2.3 關于過流電限定保護

智能變電站在實際的運行中，如果電流過載，則極易導致電力系統外部產生短路現象，遇到這種電流超負荷的情況，就會造成外部發生故障，線路跳閘。故此，應在電力系統智能變電站中，運用過流電限定方法保護電路。一旦超負荷電流現象發生，則向變電站及時發出預警，智能系統接收到信號以后會自動進行保護，以維持繼電保護的可靠性與安全性。

3 智能變電站繼電保護設計優化

3.1 安全性的優化

智能變電站的繼電保護是在 IEC61850 的標準下運行的，其統一性既是優點，同時也是缺點。標準統一也就意味這是處在完全透明的電網環境中，這也就表明在整個繼電保護系統運行中將會面臨來自網絡上的惡意攻擊，對整個變電站的信息安全造成威脅。鑒于 IEC61850 的表針體系中沒有明顯的界定安全，往往需要使用者在進行操作中時要做好分析系統安全，以實現變電站繼電保護的優化。

3.2 可靠性的優化

現階段我國智能變電站已經實現了數字化的建設，在繼電保護中會涉及到很多的電子設備，隨著不斷加入的電子設備，在確保變電站穩定運行的基礎上又提出了新的要求。在選擇電子設備的同時，要根據實際情況的需要來進行合理的設計，最大程度上降低外界環境的影響，針對電子設備容易受到外界的干擾的特性來看，需要采用性能比較穩定的光纜，并且要及時對系統進行故障的檢修，及時保護不合理的運行部分。

3.3 實時性優化

智能變電站繼電保護的重要特點就是具有一定的實時性，但是在設計保護結構的時候，設計工作通常會受合并器鏈路傳播時延、交換機交換時延等因素的限制，從而影響變電站數字化互感器的傳輸效果，導致傳輸誤差超出允許范圍。根據經驗總結及其實際運行情況來看，造成數字式互感器采樣值傳輸抖動的原因有很多，其中影響比較大的是合并器和交換機的轉發，因此要進行相應的優化。當合并器完成采集器傳輸數據信息之后，合并器會有一個排隊處理過程，而且接受采集器通信階段也會出現等待時間，同時受系統交換機性能的影響，實際運行中會出現不同程度的延時，因此需要采取相應的措施進行優化。

3.4 同步性優化

智能變電站繼電保護在正常運行過程中，會有各種各樣的問題出現，其中數據同步問題是十分常見的問題之一。同步性問題也就是合并單元進行數據采樣信號的輸出時附帶相應的時間信息，該同步傳輸能夠有效縮減電氣量相位與幅值間誤差，因此數據的同步性具有非常重要的意義。所以必須要優化繼電保護設備進，確保數據的同步性，使其可以在相同時間點內獲得相應的數據信息，避免因為同步信號丟失而造成的的數據誤差。對數據放入進行同步優化設計時，需要考慮到過流和過壓保護問題，雖然所使用的保護原理簡單，但保護動作行為對輸入信號幅值正確性提出了一定的要求，相比之下對同步信號要求也比較小，如此一來即便保護動作發生時丟失了同步信號，對保護動作也不會產生很大的影響。

4 結語

近些年來，在科學技術水平不斷提高的過程中，繼電保護技術發展迅速，在實際應用中也取得了非常顯著的研究成果，特別是在智能變電站繼電保護上面，繼電保護技術所具有的作用更加明顯。因此，本文結合智能變電站繼電保護特征優勢，深入研究了在智能變電站內繼電保護技術應用存在的問題，進而優化智能變電站繼電保護技術，這對智能變電站發展具有非常重要意義，可以有效降低不良因素對智能變電站的影響。

參考文獻

[1]區均方.智能變電站繼電保護調試技術的研究[J].通訊世界，2017（10）：164-165.

[2]張連福.電力系統中智能變電站繼電保護技術分析[J].電氣時代，2017（02）：74-76.

[3]肖茂岑.智能變電站繼電保護的運行和維護[J].通訊世界，2016（21）：184-185.

[4]張經緯，譚桂華.智能電網繼電保護技術分析[J].中國新技術新產品，2016（02）：61.