關于智能變電站繼電保護系統的可靠性分析

路致遠

【摘 要】目前，隨著我國經濟的快速發展，變電站的建設越來越完善。其中繼電保護系統為智能變電站建設過程中最為重要且關鍵的一個環節。但由于智能電網系統在我國發展時間尚短，且專業技術方面缺乏經驗及人員，因此一定程度上已經制約了智能變電站的發展與建設。本文對智能變電站開展了相關闡述，針對繼電保護系統的可靠性進行了簡單的分析，旨在為電力工作者提供可行性建議。

【關鍵詞】智能變電;站繼電保護系統;可靠性

引言

隨著我國工業生活用電量急劇增多以及人們生活水平的不斷提升，這對我國的能源優化配置體出現的要求，尤其是對我國建設高效電力系統的要求。正是基于這種發展形勢，智能變電站的規劃與組建應運而生。

1智能變電站概述

智能變電站是隨著當前智能電網的發展而構建的，使信號傳輸實現數字化與智能化，進而提高電力系統整體的信息傳遞速度，從而使我國電力事業在智能化發展道路上順利前行。智能變電站的構建是智能化的，當低壓負荷量減少時，變電站可以自主的實現輸送電量的降低，以此對電能起到有效節約的效果;而當低壓負荷量增加時，變電站會及時進行電量補充輸送，滿足負荷量的需求，因此降低了工作人員的數量，節約了大量的人力資源，也提高了電網系統的安全性。智能變電站主要是通過網絡連接將以往的電纜連接方式取締，每個變電站設備之間均通過網絡傳輸進行數據交換，這樣不僅能夠實現低碳環保的效果，也提高了數據之間的交互效率，保障了設備的正常運行，但是也對設備的保護措施提出了更加高規格的要求，如運維工作、功能分布、設備維護、配置重組等等方面，在當下智能變電站快速發展的時代，我們應盡可能的提高繼電保護的可靠性、安全性，盡可能的是變電站工作狀態保持在一個最佳水平上。

2智能化變電站繼電保護系統構成

2.1電子式互感器

傳統變電站互感器裝置采用電磁結構方式，隨著光電子技術的發展進步，數字化電氣測量裝置不斷應用到變電站。電子互感器替代了電磁互感器，該互感器會根據是否應用傳感頭來決定電源，可分為有源和無源兩個種類，可以克服傳統互感器在使用過程中存在的問題，沒有磁飽和現象，從而提高對故障測量的準確程度，使保護裝置可以準確地動作，可以保護電力系統的安全運行。光纜取代了原來的電纜，絕緣方式比較簡單。此外，電子互感器占用的體積較小，重量較輕，可以輸出數字信號，使電站的二次系統實現集中控制，為實現變電站的智能化創造條件，滿足了電氣計量和智能化發展的要求。不需要采用油質進行絕緣，提高了使用的安全性，避免出現火災和爆炸事故。

2.2合并單元

智能變電站繼電保護系統在其運行的過程中，對于搜集到的電網信息，電子式互感器能夠及時地將這些信心準確地發送到相應的合并單元，合同單元承擔的主要作用就是接收來自電子式互感器傳遞的信息，并且對這些信息重新整合，除此之外，合并單元還可以做到轉化處理這些接收的信息數據的錯誤格式，處理完畢之后再將這些信息傳送到保護裝置中去。現如今，隨著科技的不斷發展，使得智能變電站得到了巨大的提升，而繼電保護系統的合并單元在其中扮演者重要的作用，合并單元可以處理好各種裝置之間的接線問題，還能降低成本。

2.3交換機

智能變電站應用交換機建立網絡平臺來實現數據信息交換，取代了傳統變電站利用電纜進行數據傳輸的方式。交換機是通信網絡中重要的設備。網絡交換技術是數據鏈路層級的信息技術，實現數據信息幀的轉發。傳輸數據信息時，交換機可以形成可靠的數據渠道，控制網絡數據的流量，從而保證數據幀可以實現快速交互，并通過交換地址表使信息在局域網中實現傳輸。生成樹協議的應用，有效解決了交換機不形成環路的問題，防止出現廣播風暴，使交換機相互間產生冗余鏈路，有效提升了智能電站穩定性和安全性。

2.4智能終端

在智能變電站繼電保護系統的運行過程中，相關工作人員引入相應的智能終端可以解決電力故障系統檢測不及時的難題，智能終端可以及時準確并且高效地解決好相應的電力故障問題，并且提供相應的解決方法。除此之外，智能終端還能精確地接收到一些保護裝置的跳合閘的指令，并且將接收到的來自于斷路器的信息準確及時地傳送到相應的站控層中去。另外，智能終端的智能性還體現在其能夠精確地監控到電力系統內部元件的溫度、機械能狀態等相關信息，通過掌握這些數據，能夠為相關電力故障的順利解決提供一些理論基礎。

3提升智能變電站繼電保護系統可靠性的方法

3.1設計環形網絡結構的母線保護組網方案

對于母線保護組網方案，其主要是利用母差保護裝置，從而有效的接收智能終端發出的信息，通過這種方式來完成繼電保護，可是這種方式存在一定的弊端，它會極大程度地降低母差保護裝置的容量。因此，基于這種情況，相關工作人員應當根據實際狀況，不斷地制定相應的改善措施，使得母線保護組網的方案不斷得到完善。此外，為了使得繼電保護系統的穩定性與可靠性不斷提升，相關工作人員需要實事求是地做好環形網絡結構的組網保護方案工作。

3.2實現自動報警

在變電站中有效的應用自動報警機制，對繼電保護系統的穩定運行也有著巨大的提升。當智能變電站在運行時有故障現象，自動報警機制就會啟動，變電站的繼電保護裝置最先作出反應，它會及時地整理并且保存好變電站內部的電力數據，并且迅速找出故障發生點，收集相關故障數據，對于這些故障信息，系統會進行分析，作出初步診斷結果，完成診斷以后，繼電保護裝置會立即跳閘保護系統。引入自動報警裝置能夠極大程度地提升電力故障的診斷效率，還能保護電力系統不受電力故障的干擾，這也促進了智能變電站可靠性的提升。

3.3可視化技術的運用

為提高智能變電站繼電保護可靠性，需要對故障實現有效處理。雖然信息技術得到了巨大進步，但是很多繼電保護裝置的運行故障監測和處理還采用表格和數據方式。智能變電站引入可視化技術對繼電保護裝置進行監控是十分必要的，可以實時對繼電保護裝置運行情況，實現故障預警和運行數據采集。智能變電站運行時可能由于數據信息傳輸問題而引發故障，所以需要對通信系統錯誤信息進行全面、系統地排查，以保護繼電保護裝置。繼電保護裝置動作時，生成的中間節點文件和故障波形相符。繼電保護裝置產生運行故障時，需要對中間節點文件形成的數據信息進行準確采集，以全面分析故障，從而確定故障原因。為工程技術人員提供準確的排查記錄信息，針對故障情況制定切實可行解決措施。

結束語

綜上所述，隨著近年來我國電網建設事業的快速發展，在信息技術深入發展的今天，智能變電站已成為我國電網建設的重要組成部分。為了進一步保障我國智能變電站的安全正常運行，加強繼電保護系統的可靠性成為當前建設的重要內容。通過對智能變電站繼電保護系統的可靠性進行分析，從硬件系統與軟件系統中，采取有效措施增強該系統日常運行的穩定性，進而為我國電力事業的發展提供安全保障。

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（作者單位：國網寧夏電力有限公司檢修公司）