分析智能變電站繼電保護技術優化措施

李健 熊艷瓊

【摘 要】科學技術水平在不斷提升，繼電保護技術快速發展，在實際應用中已經取得了十分顯著的研究成果，尤其是在智能變電站繼電保護方面，繼電保護技術所具有的作用更加顯著，因此有必要對智能變電站繼電保護技術中存在的缺陷進行分析，從而采取有效的措施對智能變電站繼電保護技術進行優化，保證變電站安全、穩定的運行。

【關鍵詞】智能變電站;繼電保護;技術;優化措施

1智能變電站特點分析

智能變電站可以有效實現數字化信息的運行及管理，其對于信息的采集、傳輸及處理過程更為便捷、有效，同時也促進了其他配置設備自動化及智能化水平的提高。此外，高效的信息收集及共享不但會大大提高信息的利用效果，而且也大大推進智能電網的發展。智能變電站的應用集中體現出一次設備智能化及二次設備網絡化的優勢，不僅能夠提高設備的運行效率，還能使綜合運營成本的有效降低。另外，智能變電站還能對傳統變電站中的建設運行問題進行優化，如對光電互感器與智能斷路器設備的選用可以有效解決傳統變電站中的電磁式互感器飽和問題。智能變電站結構組成如圖1所示。

2智能變電站繼電保護技術研究

2.1線路繼電保護

對于線路保護而言其在繼保技術中擔任至關重要的作用，其可依據智能化變電站的工作狀況，提供直接跳斷、啟動保護的方法，預防智能化變電站在工作過程中出現的突發故障。現如今隨著各個領域的智能化，其作業效率都在極大程度上得到了提升，對于變電站來說更是如此。在條件允許情況下，還可以在智能變電站線路上安裝測控裝置，測控裝置主要作用就是對智能變電站運行狀態進行檢測，測控裝置會將所測控到的結果傳輸到網絡體系內，繼電保護就可以按照測控裝置所檢測到的結果，對智能變電站下達針對性繼電保護指令。

2.2變壓器繼電保護

在智能變電站中，變壓器繼電保護屬于過程保護的范疇。該裝置的后備部分，可采用集中安裝這一方式，從而全面提升裝置安全性。在繼電保護運行過程中，非電量保護模塊非常重要，該部分選擇電纜連接、單獨安裝方式，并將其接人繼電保護裝置中。如果變壓器受到危險因素干擾，該模塊就會產生跳閘指令，并將這一指令傳輸到共網系統中，執行跳閘動作，進而全面緩解變電站壓力，使變壓器的安全得到保護。

2.3母聯繼電保護

智能變電站中母聯與線路的繼電保護存在很大的相似性，但由于母聯的分段保護特性，將其做為單獨的部分。母聯繼電保護的結構非常簡單，按照分段的要求，將繼電保護中的裝置接入到智能變電站內，針對不同分段的母聯系統，采取異同的采樣與跳閘工作，起到高效率的保護作用。母聯繼電保護中，GOOSE等網絡，均處于獨立的運行狀態，借助跨間傳輸的方法，分別保護分段狀態下的母聯系統。目前繼電保護的配置比較單一，可以在繼電保護技術中共同完成測控和保護，其中，分段保護為點對點模式的繼電保護，而主變等位置，使用GOOSE連接保護，預防母聯保護失靈。

3優化智能變電站繼電保護設計的措施

3.1可靠性優化發展

目前，智能化變電站中的繼電保護已經實現了數字化，而且保護結構所使用的電子設備較多，可以大大提高變電站的運行穩定性，同時對于變電站的安全運行也有重要的意義，能滿足社會生產生活對供電網的需求。需要注意的是，在選擇保護結構中電力電子設備的時候，一定要考慮到實際的運行情況進行優化，以保證運行設計方案的中的應用效果得到最大化的發揮，將外界因素的影響作用控制到最小范圍，嚴禁信息不同步及電磁兼容等問題發生，保障保護系統的運行穩定性。針對保護結構電子設備易受外界影響這個問題，進行針對性解決措施的提出，確保系統運行的穩定性。

3.2安全性優化

智能變電站的繼電保護是在IEC61850的標準之下運行的，其統一性即使優點也是缺點。統一的標準也就意味著是處在完全透明的網絡環境之中，這也就表明在整個繼電保護系統運行中會面臨更多的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的表針體系中對于安全沒有明顯的界定，往往需要使用者在進行操作中時要做好對于系統安全的分析，以實現變電站繼電保護的優化。

3.3同步性優化

繼電保護裝置在具體運行過程中，會遇到數據同步這一經常性問題。為消除電氣量幅值誤差與相位誤差，必須進行科學的設備優化，促使其在相應時間段及時獲得準確、全面的數據。如果丟失同步數據信息，勢必會影響采集數據的準確性，導致產生較大誤差。因此在進行同步性優化過程中，必須做好過壓保護與過流保護。這種保護行為的運行原理比較簡單，也就是說，保護動作僅僅需要保證輸人信號的正確性，這樣即使丟失同步數據信息，也會不對保護操作產生較大干擾。

3.4實時性優化

實時性是智能變電站繼電保護的重要特點，在保護結構設計時，經常會受到合并器鏈路傳播時延、交換機交換時延等因素限制，對變電站數字化互感器傳輸效果造成影響，使得傳輸誤差超出允許范圍。就運行實際情況來看，合并器排隊與交換機轉發是造成數字式互感器采樣值傳輸抖動的主要原因。合并器在完成采集器傳輸的數據信息后，一般會存在一個排隊處理的過程，并且在接受采集器通信的階段也會產生額外等待時間。另外，對于系統中所安裝交換機性能不同，在實際運行中也會出現一定程度的延時問題，當信息轉發時必須要將一幀數據全部發送成功后，再進行下一次的轉發對保護系統的實時性存在一定影響，需要采取措施進行優化。

4智能變電站繼電保護技術的前景

雖然智能變電站繼電保護技術的發展和應用給電力企業帶來了經濟效益，但是此技術的應用過程中還有一些有待完善的地方：例如，智能變電站繼電保護系統中的狀態信息和共享信息會給繼電保護裝置的檢修和調試工作造成影響。在驗證變電站系統的配置時，如果現場的調試工作和審查SCD配置文件的工作不能有效的結合，就會導致設置的某處參數出現數據不準確的現象，進而繼電保護裝置就會出現拒動或誤動的情況。希望未來在智能變電站繼電保護的全過程管理中，研究和反復校驗全站的配置功能并進行有效的SCD配置文件管理，通過先進的技術將各個設備的配置進行鏡像備份，即使在離線的情況下也可以進行反組態、對比分析等工作。

5結語

總之，目前在智能變電站中，繼電保護技術作為其中最為核心的技術，需要通過對繼電保護技術進行合理優化，有效地保證設備和人員的安全，確保智能變電站安全、可靠的運行，推動我國智能電網的快速發展。

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（作者單位：國網江西省電力有限公司宜春供電分公司）