智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性研究

張輝

摘?要：由于智能變電站具有智能電子元件多、信息類型復(fù)雜等特點(diǎn)，進(jìn)而降低了的智能變電站機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，在某何種程度上給變電站的安全平穩(wěn)運(yùn)行帶來(lái)隱患。隨著我國(guó)信息化、智能化的快速發(fā)展，以及對(duì)智能變電站發(fā)展應(yīng)用的普及，加強(qiáng)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性迫在眉睫。本文通過(guò)對(duì)智能變電站、繼電保護(hù)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行闡述，以及對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析，進(jìn)而指出提升其繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的有效措施，進(jìn)而保障智能變電站的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù);系統(tǒng)可靠性

隨著我國(guó)工業(yè)生活用電量急劇增多以及人們生活水平的不斷提升，這對(duì)我國(guó)的能源優(yōu)化配置體出現(xiàn)的要求，尤其是對(duì)我國(guó)建設(shè)高效電力系統(tǒng)的要求。正是基于這種發(fā)展形勢(shì)，智能變電站的規(guī)劃與組建應(yīng)運(yùn)而生。

一、智能變電站及繼電保護(hù)內(nèi)容闡述

所謂的智能變電站主要是指通過(guò)使用先進(jìn)可靠、集成與環(huán)保的智能設(shè)備，在變電站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化以及信息共享的要求下，能夠自助實(shí)現(xiàn)變電站數(shù)據(jù)信息的采集、測(cè)量、保護(hù)、計(jì)量以及監(jiān)測(cè)，同時(shí)要求該類型變電站能夠具備電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析以及協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能。一般來(lái)說(shuō)，智能變電站具有一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，其對(duì)智能電子設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的使用，能夠影響變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)。

繼電保護(hù)主要是針對(duì)智能變電站系統(tǒng)安全建設(shè)與運(yùn)行所提供的保護(hù)供電設(shè)施。在智能變電站的具體運(yùn)行中，對(duì)于電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障、異常情況，繼電保護(hù)通過(guò)發(fā)出報(bào)警信號(hào)、必要的隔離措施，進(jìn)而對(duì)運(yùn)行的電力系統(tǒng)提供安全保障。當(dāng)前智能變電站繼電保護(hù)主要受到智能變電站總體框架、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能電子設(shè)備、電子式互感器以及IEC61850標(biāo)準(zhǔn)等五個(gè)要素的影響，五個(gè)要素之間相互影響、互為依靠。

二、智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性分析是對(duì)繼電保護(hù)最基本的要求，要求繼電保護(hù)不發(fā)生誤動(dòng)、不拒動(dòng)。建立分析模型作為當(dāng)前對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析的必要環(huán)節(jié)，主要包括模擬法、解析法兩種。所謂繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性分析，更加側(cè)重對(duì)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)鍵指標(biāo)的分析，通過(guò)加強(qiáng)對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的智能元件、整體系統(tǒng)進(jìn)行分析，進(jìn)而提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

要分析繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，既要對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行有效評(píng)估，又要加強(qiáng)各元件本身的可靠性監(jiān)控。其中電力系統(tǒng)的可靠性分析包含對(duì)可修復(fù)系統(tǒng)以及不可修復(fù)系統(tǒng)的綜合分析，對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性分析更多的是采用控制的方式進(jìn)行，以更好地在控制需求的前提下進(jìn)行必要的繼電轉(zhuǎn)化。當(dāng)前通過(guò)控制對(duì)智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析的主要包括直采直跳、網(wǎng)采直跳、直采網(wǎng)跳三中形式，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的安全提升。由于智能變電站的智能電子元件數(shù)量較多，因而在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，對(duì)電子元件的可靠性分析也顯得尤為重要。伴隨電子式互感器、智能終端等智能電子設(shè)備的使用和引進(jìn)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)的過(guò)程層設(shè)備更加復(fù)雜，對(duì)繼電保護(hù)的可靠性產(chǎn)生的影響也越來(lái)越大。通過(guò)加強(qiáng)對(duì)電子式互感器、合并單元、交換機(jī)、智能終端以及同步時(shí)鐘源等電子元件的日常監(jiān)測(cè)和維護(hù)，進(jìn)一步提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

三、提升智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的有效對(duì)策

通過(guò)提高硬件系統(tǒng)可靠性來(lái)提升智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性。在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，采用信息收集的合并單元占據(jù)重要地位，其可靠性對(duì)整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的影響較大。由于在傳統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)中，信息采樣環(huán)節(jié)多是電子式互感器與合并單元的組合。為了增強(qiáng)合并單元信息采集環(huán)節(jié)的可靠性，需要在每個(gè)采樣環(huán)節(jié)加入A/D系統(tǒng)，通過(guò)同時(shí)輸出兩個(gè)采樣值進(jìn)入到繼電保護(hù)系統(tǒng)中，進(jìn)而增強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，可以通過(guò)提高交換機(jī)的冗余度與光纜線路的可靠性實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。在很大程度上，繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性依賴于交換機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，而光纜線路的安全性也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生直接的影響。因此，在對(duì)硬件系統(tǒng)的日常維護(hù)中，要加強(qiáng)對(duì)室外光纜線路的日常監(jiān)測(cè)和維護(hù)保養(yǎng)，始終保持光纜線路具備應(yīng)有的電力傳輸能力。

進(jìn)一步提高軟件系統(tǒng)的可靠性以增強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代背景下，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)在一定程度上對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的要求也逐漸增多。為了更好地在這種依賴上實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行，需要提高軟件系統(tǒng)的整體可靠性。在具體操作上，可以使用插值算法來(lái)代替時(shí)鐘源，通過(guò)對(duì)時(shí)鐘源發(fā)出同步對(duì)時(shí)信息流，將光纖同步到智能電子設(shè)備中，以確保智能電子設(shè)備的安全正常運(yùn)行。同時(shí)，可以使用軟件積分的形式來(lái)增強(qiáng)報(bào)文信息的可靠性。SV報(bào)文作為繼電保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)單元的數(shù)據(jù)報(bào)文，能夠?qū)φ麄€(gè)保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響。通過(guò)使用軟件積分，能夠?qū)?shù)據(jù)采集器以及保護(hù)系統(tǒng)中的電子設(shè)備的功率損耗進(jìn)行了解，增強(qiáng)保護(hù)系統(tǒng)維修的精確性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性目標(biāo)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著近年來(lái)我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展，在信息技術(shù)深入發(fā)展的今天，智能變電站已成為我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分。為了進(jìn)一步保障我國(guó)智能變電站的安全正常運(yùn)行，加強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性成為當(dāng)前建設(shè)的重要內(nèi)容。通過(guò)對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析，從硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)中，采取有效措施增強(qiáng)該系統(tǒng)日常運(yùn)行的穩(wěn)定性，進(jìn)而為我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展提供安全保障。

參考文獻(xiàn)：

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