智能變電站繼電保護及自動化系統分析

朱圣龍

【摘 ?要】在我國社會經濟發展背景下，我國科學技術水平進步，自動化技術在變電站中也得到了廣泛的應用。智能變電站是未來變電站發展的必然趨勢，而變電站作為電網系統不可或缺的組成部分，對系統的穩定運行及電能的穩定供應有著重要的影響。繼電保護是智能變電站運行過程中的重要工作內容，雖然目前已引起人們的注意，但還存在很多問題。本文主要先對當前智能變電站繼電保護過程中存在的問題進行分析，進而探討相關的優化改進策略。

【關鍵詞】智能變電站;繼電保護;自動化系統

引言

電力資源是人類社會發展過程中最重要的能源之一，在整個電力系統中，變電站是其重要的組成部分，實現變電站運行的智能化和自動化是當前電力系統的重要目標。智能化和自動化的電力系統可以為人們的生活、工業及農業的發展提供源源不斷的電力資源。為了進一步提高電力系統的穩定性和安全性，需要利用先進的技術分析智能變電站繼電保護及自動化系統，使智能變電站的功能得到充分發揮。

1智能變電站的特點

智能變電站主要有以下幾個方面的特點：一、以通信平臺網絡化、信息共享標準化以及全站信息數字化為基本要求;二、具有智能調節、電網實時自動控制、協同互動以及在線分析決策等功能;三、可靠性高：高度的可靠性是智能變電站的基本要求之一，智能變電站是一個完整的系統，當某一個部分或是某一個設施出現故障，整個系統的運行也會受到影響，因此智能變電站內的所有設備都具有高度的可靠性，從而為系統的正常、穩定運行提供保障;四、交互性良好：智能變電站在完成信息的采集和分析后，不僅能將這些信息在內部進行共享，而且還能在更高級的系統之間進行互動。

2智能變電站繼電保護維護現狀

2.1管理問題

對于智能變電站繼電保護工作來說，其在前期管理工作上會涉及到很多內容，如設備測試、電力裝置等，而到了中后期主要對設備展開維護、升級工作。而電力企業在對智能變電站設備進行管理的過程中只重視使用環節的工作，沒有加強對后期管理的維護，并且智能變電站的設計部門與維修部門間得不到有效地交流，無法實現設備的改造與創新，不利于企業的長久發展。

2.2設備接口連線不合理，光線聯系不穩定

變電站的設備數量較多，不同設備的接口終端也較多，并且在實際的運行過程中，同一段間隔的SV插件采樣和GOOSE設備之間的接口連線須連在不同的設備之間，這不僅給實際操作帶來了難度，而且還加大了設備接口連線連接的不合理性。此外，保護裝置、合并單元以及智能終端之間的光纖聯系終端或不穩定也是常見的問題，主要原因有外力原因（如硬物擠壓）導致保護裝置與智能終端之間的光纖損壞，或者保護裝置的SV插件或GOOSE插件損壞。SV插件的采樣值、GOOSE插件的開關量需要不間斷的、實時大量運輸，因此對插件的質量要求較高，當插件出現質量問題或是出現損壞時都會對繼電保護裝置造成影響。

2.3硬件及室外裝置老化

現階段，有些智能變電站由于投運時間較早，因此會出現硬件及室外裝置老化的現象。如一些合并單元、智能終端的穩定性和準確性較差，無法滿足電網系統的運行要求。此外，室外裝置老化主要表現在智能控制柜出現大量積塵或出現銹蝕的現象，這些都加速了設備的老化。

2.4設備維修存在嚴重的滯后性

一旦智能變電站出現事故以后，必然會造成不小的損失，也會為今后維修工作帶來一定的困難，這就導致智能變電站設備維修存在比較嚴重的滯后性問題。在實際運行時，變電站的正常運行在很大程度上取決于繼電設備。同時，當前我國電力單位在制定設備檢修計劃時，必須要對設備進行現場考量，并結合設備實際情況來制定適宜的檢修計劃，這也會進一步導致檢修滯后性加強。

3實現智能變電站繼電保護及自動化系統的對策

3.1加強系統的二次巡檢

要想確保智能變電站穩定運行，必須加強繼電保護系統的二次巡檢，這樣有利于及時發現系統中存在的問題，以便采取解決措施，保障系統穩定運行，提升繼電保護系統的可靠性。目前，相關部門要意識到繼電保護系統二次巡檢的重要性，確保繼電保護系統的直接運行。還需加強對繼電保護系統二次巡檢的工作人員的技術培訓，提升其巡檢的工作效率和質量。

3.2做好繼電保護裝置版本及軟壓板的校對工作

在優化改進智能變電站繼電保護的過程中，應做好繼電保護裝置版本的校對工作，以確保設備的硬件和軟件版本是否為國家電網系統檢測的版本，如若不是，則應及時上報更改。此外，還應加強機電保護裝置軟壓板的校對工作。在智能變電站中，除了置檢修狀態這一功能使用硬壓板外，其他的都應改為軟壓板形式，并增加SV接收軟壓板。在此之前，應認真核對軟壓板的正確性，從而實現繼電保護裝置的穩定運行。

3.3合理設置設備接口連線

在進行設備接口連線的設置時，應確保同一段間隔的SV插件采樣和GOOSE設備之間的接口連線在不同的設備之間進行，并對相關插件的質量嚴格把關。此外，在智能變電站中，除了一些就地化配置的合并單元、智能終端與一次設備之間仍然使用電纜之外，其他的應使用光纖電纜代替，并做好電纜的維護工作，防止齊備污染和損壞。

4處理智能變電站繼電保護自動化系統故障的方法

4.1專用光纖通道的使用

一般在架空線復合光纜線路中會使用專用光纖通道。它可以為高壓輸電電纜提供專用纖芯，達到與電纜縱聯保護裝置協調的目的，減少了電纜線路與其它裝置之間的摩擦，降低其他裝置對信號的干擾，使電纜信號傳輸線路變得簡單化，提升信號傳輸的效率，使信號傳輸更加安全和穩定。

4.2智能終端的故障處理

智能終端的作用控制設備跳合閘的狀態，一旦智能終端出現故障，變電站中的跳合閘都會失靈，影響變電站的穩定運行。因此，智能終端發生故障時，要及時將終端的出口板退出，確保跳合閘正常工作，然后技術人員再分析智能終端出現故障的原因，找準故障的位置，最后采取針對性的解決措施，使整個變電站的繼電保護設備恢復正常。

4.3間隔合并單元的故障處理

合并單元是對互感器傳輸過來的電氣量進行合并和同步處理，并將處理后的數字信號按照特定格式轉發給間隔層設備使用的裝置。間隔合并單元分為單套配置的間隔和雙套配置的間隔，它們在傳輸過程中都有可能會出現故障，如果合并單元在單套配置的間隔出現故障，要及時將間隔單元的開關斷開;如果合并單元在雙套配置的間隔出現故障，要及時的退出出口壓板和保護母線裝置，避免故障進一步擴大化，同時也為技術人員提供充足的維修時間。

結語

智能變電站是智能電網系統建設過程中的重要組成部分，繼電保護技術是智能變電站中的核心技術，對智能變電站的安全、穩定運行有著至關重要的作用，在新形勢下，相關人員應積極面對當前智能變電站繼電保護實際運行過程中的問題，并積極采取相應的措施進行優化改進，從而有效保證設備和工作人員的安全，并為智能變電廠的安全、穩定運行提供保障。

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（作者單位：神華準格爾能源有限責任公司）