智能變電站繼電保護系統問題及策略研究

劉智超

摘要：現階段，隨著我國經濟的快速發展，變電站的建設越來越完善。智能變電站繼電保護系統和傳統的變電站在本質上有區別，無論是結構還是核心都進行了優化和調整，智能變電站安全穩定運行需要依靠于整體工作的可靠性。通過對智能變電站繼電保護系統的結構進行分析，可以對整個系統的可靠性進行討論研究，進而可以找出智能機電保護系統當中的問題環節，制定相應的措施對智能機電保護系統進行優化。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護系統;問題;策略

引言

由于電力系統建設的不斷完善，供電網絡的規模和電壓等級不斷提高，所以對電力系統的安全性、可靠性提出了更高要求。電力行業為人們提供高質量、安全和經濟的電能是當前首要解決的問題，智能電網建設是國家提出的戰略布局，智能變電站是把通信網絡技術和控制技術進行結合的產物，二次系統在信息傳輸模式上產生了很大的轉變，實現了對變電站運行信息進行采集、測量、保護及控制等功能，可以與電網自動化進行結合，為實現在線分析決策和智能調整提供依據。

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繼電保護系統的特點

2.1信息處理更加靈活

與常規變電站最大的不同就是智能站信息傳輸的數字化。電流電壓采樣可以采用常規的互感器，也可以采用光學互感器、電子式互感器等。借助于網絡技術，各種數據通過光纖將過程層、間隔層及站控層聯系起來，進行信息的訂閱與發送。這種信息傳輸方式，更加靈活、穩定、高效。其不僅在信息處理方面更加靈活，而且能夠自動借助智能化的網絡技術來減少變電站中的二次回路連接線的數量。這樣一來，智能變電站也能夠更加安全、可靠地運行，為電網的正常工作提供保障。

2.2檢測系統故障迅速

在實際情況中，智能站繼電保護系統能夠檢測電力系統中的故障問題，及時發現電力系統中所潛在的隱患問題。在某個電力設備或者是電子元件出現故障時，繼電保護系統還能夠及時發出警報，提醒工作人員及時處理。與此同時，繼電保護系統也能夠及時控制斷路器，以免其他的設備或者是電氣元件受到損害。

2.3安裝使用非常方便

由于智能站大量減少二次電纜的使用，所以繼電保護系統采購與安裝所消耗的成本比較低，操作起來很簡單，安裝起來也非常方便。在繼電保護系統中所使用的材料大都比較輕，不僅有利于電力施工、提高安裝效率，也能夠在一定程度上減少占據空間。

3智能變電站繼電保護系統可靠性的提升策略

3.1合理配置元件保護

電力系統主要保護的元件包括線路、母線、變壓器等。合理設置各元件保護，有利于提高繼電保護系統的可靠性。（a）優化設計變壓器保護配置，通過主保護和后備保護相配合，采用雙套合并單元、智能終端、保護裝置的冗余設計，使得繼電保護系統安全可靠運行，減少故障問題的出現。（b）對于線路保護，可以根據線路的實際情況采用集中式和后備式等保護方法，減少線路運行故障，從而確保線路運行的穩定性。同時，智能變電站繼電保護系統能夠有效地監測線路保護裝置的運行狀態，提升整個線路的穩定運行水平。（c）對于母線元件，易采用環形網絡結構的母差保護，相比于傳統的母線保護，其可靠性、安全性大大提高。

3.2加強繼電保護工作的細節過程

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

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。

3.4提升采樣實時性和同步性

智能變電站信息交換采用的是網絡傳輸，對采樣的實時性和同步性要求較高。對于網絡傳輸，大量數據進行交換，必然會出現延時問題，如：傳輸延時、交換機延時等。這就需要選用質量好、抗干擾能力強的交換機，保障網絡的穩定性，實現實時采樣。繼電保護裝置需要獲取同步數據，才能正確作出判斷。如果發生數據丟失，可能導致裝置誤動作。在同一個時間點獲取電氣量的幅值和相位，減少傳輸誤差，實現同步數據的分析、比較，從而提高繼電保護系統可靠性。

結束語

上所述，智能變電站繼電保護系統在運行過程中會受到很多因素的影響，如站內的設備、網絡情況、電網結構和保護裝置配置等。智能電網出現后，彌補了傳統電網存在的不足。但是，隨著社會的不斷發展，科學技術的不斷進步更新，出現了一些新設備、新技術，使當前智能變電站繼電保護工作面臨著一些新挑戰。因此，需要提高對智能變電站繼電保護系統的水平和可靠性研究，有效促進電網系統運行的安全性和穩定性，以滿足社會發展的需求。

參考文獻

[1]陳凌昌.智能變電站繼電保護系統的運行相關問題探討[J].電子制作，2017，（7x）：248.

[2]張旭澤，鄭永康，康曉寧，等.智能變電站繼電保護系統所面臨的若干問題[J].電力系統保護與控制，2018，（6）.

[3]趙亮，錢玉春，劉宏君，等.數字化變電站抗異常數據的方法[J].電力系統自動化，2018，34，（19）：97-99.