智能變電站繼電保護全過程管理探討

黃亮

摘要：隨著科學技術的快速發展，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;全過程管理

保護電力設備安全以及避免電網出現大面積的停電問題，最基本的一項技術手段就是繼電保護系統，能夠有效的確保電力系統的穩定。近幾年，大量的繼電保護技術被應用智能變電站中，從而對常規變電站信息的交互模式進行了改變，對于繼電保護的全過程管理要求也越來越高，必須正確的對智能變電站繼電保護技術特點進行分析，對全過程的管理重點進行把握。

1 繼電保護對于智能變電站的重要意義

智能變電站的繼電保護是保證智能變電站穩定運行的必要條件，對保護智能變電站起著重要作用。在智能化電網安全運行過程中，繼電保護系統的結構和部件組成處于非常關鍵的位置。繼電保護工作的落實，可以穩定智能變電站地運行，實現安全可靠。智能變電站繼電保護可靠性和電力系統運行的安全性與經濟性息息相關，能夠有效促進智能電網的全面建立，確保電力能源的健康穩定發展。

2 智能變電站繼電保護系統的結構

智能變電站主要是利用計算機通信、控制等方面的技術，在運用環保、低碳的設備和材料的同時融入智能、綠色、環保的理念，通過數字和信息共享網絡平臺使變電站真正達到可以根據需要來實時進行智能的調節、在線進行分析和決策、協同一起互動等高級的功能。通常情況下，完整的智能變電站繼電保護系統主要包括八個比較強大的功能，分別是智能終端、互感器、保護單元、合并單元、斷路器、傳輸的介質以及交換機同步到時鐘源等功能。智能變電站的網絡結構主要是分為三個層和兩個網的結構，三層主要包括間隔層、過程層以及站控層;兩網主要是站控層網絡和過程層網絡。繼電保護系統是在間隔層和過程層之間且通過間隔層的信息交互再經過過程層實現網絡共享。

3 介紹智能變電站的主要特征

3.1 節能性的特征

智能變電站的電網是由一條主線網絡來分部控制全站的其他網絡，在實際操作中主要的操作方式有：監測的方式、監控的方式和集中錄波的方式。監測的方式和監控的方式主要是利用網絡對變電站進行監測并同時監控電路，這兩個方式很大程度上減少工作人員的工作量，且保障數據信息的準確性、安全性;集中錄波的方式能夠有效的減少工作人員的工作量，而且能夠保障電路波段數據的穩定和安全。由于智能變電站的網絡消耗比較大，因此利用智能控制的方式可以有效降低各線路的消耗，進而有效減少繼電保護系統數據的消耗，也就有效提高了資源的利用率和提升電路工作的效率。

3.2 分辨能力高的特征

智能變電站分辨能力高的特征體現在能夠及時的發現電路、線路中出現的故障，并立即將故障信息向控制中心進行匯報，那么電網維護工作人員可以通過控制中心來接收故障信息，這樣能夠減少人力故障排查的時間，更加方便工作人員處理問題。而且智能變電站具有一項特別的功能是隔離功能，比如電路出現了故障，那么這個功能就是通過網絡對電路重新的進行構造，然后將出現故障的線路進行隔離，以確保沒有出現故障的線路能夠快速的恢復供電。

3.3經濟性的特征

智能變電站經濟性的特征是指智能變電站可以利用網絡對電網進行有效的控制，只需要監管人員和幾個高技術的人才在主控制室進行操作，這大大減少了人員的投入和節約了服務的成本。智能變電站網絡技術可以利用網絡程序對電網的線路進行合理的更改，將目標鎖定在出故障的線路，只需對故障線路進行斷電即可，不影響其他用戶的使用。這樣減少了電路維修的成本，提高了智能變電站的經濟性。

4 當前智能變電站繼電保護實際運行過程中存在的問題

4.1 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。

4.2 合并單元、智能終端故障

在智能變電站中，合并單元、智能終端并不是只對應一個保護裝置，也會存在一對多的情況。例如：當某條線路上的合并單元出現損壞時，與之對應的保護裝置也會停止運行，與此同時，與其有聯系的母線上的保護裝置也會根據線路檢修的運行方式來選擇終止保護功能或是其他。

4.3 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。

5 全過程管理分析

5.1 裝置本身的管理

在智能變電站繼電保護系統中主要有六種裝置，而這些裝置本身質量的好壞直接影響繼電保護系統的可靠性和穩定性。由于智能變電站繼電保護裝置不斷的在變化，因此對于數據的采樣和同步的方法也在變化，這時候就需要對SV數據進行固定延期的管理。但又出現了一個問題就是交換機對于延期時的數據傳輸不穩定，那么這就需要繼電保護裝置利用直采直跳的方式對繼電動作進行保護，來保障繼電動作的可靠性。因此，對智能變電站繼電保護系統進行全程的管理就是為了確保其裝置的質量能夠符合要求。

5.2 軟壓板的管理

在繼電保護裝置中，除了保留檢修壓板，就需要將其他的壓板都改成軟壓板，并建立GOOSE接收軟壓板和SV接收軟壓板，以這樣的改變能夠實現遠方投退的重要目標。軟壓板的管理，主要對壓板的保護裝置和配置以及對運行設備軟壓板投退進行有效的管理，包括對運行設備本身的功能投退軟壓板進行管理，以確保保護裝置能夠和監控后臺所配置的壓板相一致，避免因不一致而發生遠方投退出現錯誤。

5.3 檢修機制的管理

在對智能變電站的壓板進行檢修時，需要智能變電站繼電保護有一個科學、合理的檢修機制，這對繼電保護系統的管理尤為重要。檢修機制的基本原則是當所接收到的檢修位置和設備自身的檢修位置相同時，就可以接收這些數據并對數據進行有效的處理;而當所接收到的檢修位置和設備自身的檢修位置不同時，就只能接收數據但對數據不會進行處理。在對設備進行檢修時要確保檢修壓板跟SV、GOOSE等裝置的軟壓板相配合，一旦出現投退不正確的情況，就會造成繼電保護裝置出現問題，因此需要對檢修機制進行有效的管理才能避免發生這樣的問題。

6 結語

總而言之，對智能變電站進行繼電保住時，需要依靠大量的智能電子設備之間的配合，才能正常的進行運轉，充分的發揮作用。因而對系統的運行狀態進行檢測時要嚴格遵循相關規定以及操作規范進行，以系統的安全以及設備的正常運行為基礎，使得電網的工作效率有所提高，為建設變電站貢獻一份力。

參考文獻：

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