智能變電站繼電保護系統可靠性分析

摘要：市場經濟在快速的向前發展，為了滿足社會經濟發展過程中的實際需求，需要智能變電站加快建設的步伐，保障智能變電站的發展基本條件。社會各個領域對繼電保護系統的關注度越來越高，這都需要電力企業及時地發現，智能變電站繼電保護系統當中的問題。根據以往的工作經驗，制定行之有效的具體措施，推動建立系統可以穩定持續的發展。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護系統;可靠性

一、智能變電站繼電保護系統可靠性的重要性

可靠性是在一定時間、環境因素下，元件系統沒有故障的、順利的完成規定功率。智能電網建設中，智能變電站是極為重要的組成部分，繼電保護系統的運行效果將對智能變電站的故障情況產生直接的影響。智能變電站是利用網絡、信息化技術使電力系統穩定運行，其中涉及很多智能化的電子設備，對設備的安全性、可靠性以及穩定性有著很高的要求。在智能變電站運行中，運行環境、數據信息等變化會對電力系統的運行產生影響。電力系統運行過程中，繼電保護系統會出現問題，需要結合故障出現的時間、地點，利用其隔離功能，避免電力系統受到電壓、電流等危害，使電力系統穩定運行。所以智能變電站繼電保護系統可靠性是極為重要和必須要的。

二、智能變電站繼電保護要點分析

2.1實時性

智能變電站中繼電保護系統，實時性是它最基本的特點。當采集時，電力系統交換進行數據運行時，在利用數字互感器時，要確保采樣時及時得到更為準確的數據，就要保證精確可靠的交換時間。對數字信息進行交換，會有很多其他因素造成影響。如傳播效率以及交換效率等。在時間上就會出現不準確，在數據傳播上，就不能實現更及時更穩定性了。一般當交換器進行數據傳輸時，由于時間會產生合并誤差，就不能對繼電進行實時地保護。因此，為了得到準確性的結果，在電力系統，當我們采集數據時，要注意一定要對數據進行合理分析，研究可能在計算中出現的誤差問題。由于在采集數據時，設備可能延遲會影響結果，當數據采樣結束后，要拿來計算的結果對比一下采樣的結果，促進系統地對電力系統繼電保護實施實時性的提升。

2.2可靠性

智能變電站想要有效地對整個電子系統進行控制保護，主要采取的方式是網絡信息技術的利用。智能變電站由于電子裝置很多，而且電力系統是否可靠與電子裝置的穩定性息息相關。如果電子裝置出現不穩定問題，直接影響到繼電保護，就會很不可靠。在具體情況中，電子裝置受到不穩定因素主要是運行環境以及數據等方面。所以，只要電子裝置達到穩定要求，繼電保護系統就會更加可靠。一方面，由于外部頻率因素影響電子裝置，就應該使用穩定性較好的電纜以及設備。另一方面，只要對繼電保護系統的保護模型進行定量分析，繼而合理分析結果，如果處理繼電保護裝置遇到的問題，就要積極地有一定的方案做預備。

三、提高智能變電站繼電保護系統可靠性的策略

3.1 變電器保護

為使電網安全運行，變壓器保護的可靠性也發揮著重要的作用。利用比率制動原理、二次諧波制原理等強化差動保護的穩定性。在智能變電站中，智能技術的發展與應用，依據小波理論差動保護、人工神經網絡原理的差動保護能夠使設備保護更加靈敏，更好的鑒別故障，但是目前這種技術成熟度不強。計算機有著明顯的優勢，并且相對成熟，有著很強的處理和記憶能力，能夠將保護、錄波以及測控等功能集合，利用網絡接口及時上傳設備的狀態、保護以及錄波數據，實時顯示保護動作、參數變化等，結合實際情況修改定值或者及時投退某一功能，能夠很好的提高變壓器保護的可靠性。

3.2 過程層繼電保護

過程層的繼電保護就是將系統迅速跳閘的功能進行實現，保護變壓器、輸電線路以及母線的設備，并有效的保護電網調度系統。電力系統運行方式出現變化，主保護定值中的小波動并不會變化，能夠使電力系統穩定運行。一次設備中的保護要求開關設計需要與硬件相分離，實現獨立性的保護，并保護母線、輸電線路。在相同輸電線路中進行獨立采樣，相加開關電流，發揮主保護通信口的調整過程，綜合處理系統電流。智能變電站中保護母線、變壓器，可以發揮多端線路保護的作用，并通過站內保護設備進行同步采樣。同步調整變電站主站采樣，使采樣數據的適用性得到強化，也使采樣數據的可靠性得到提高。

3.3 間隔層繼電保護

在變電站繼電保護中應用雙重化配置，對后備保護進行集中化的配置，通過后備保護系統為變電站提供后備設備保護、開關失靈保護，并對相鄰范圍中的相連線路、對端母線進行保護，依據后備設備電流判斷電網運行中的問題，完善跳閘策略。同時，在變電站電壓中實現等級的集中配置，調整技術實施，并適應電網的運行情況，以電網運行為基礎制定幾套運行方案，并結合變電站的電網系統，選擇最優的運行方案，實現智能變電站的繼電保護。

3.4 系統冗余設計

繼電保護中，優化系統冗余能夠防止出現系統錯動、拒動問題，使系統更加可靠。強化繼電保護的冗余性需要做好兩個方面的內容。首先，利用以太網交換機中的數據鏈層技術，實時監控變電站的自動化。其次，變電站網絡架構需求不同，依據總線結構、環形結構、星型結構3個基礎網絡結構的特點科學的應用。總線結構能夠使接線減少，但是需要提高冗余性，使用過程中長度要求是比較大的。對于環形結構，環路上任意點都能夠提供冗余，有很好的冗余性，但是需要很長的收斂時間，對影響系統重構。對于星型結構，其等待時間不長，物冗余度，可靠性不強。對于這3種結構，需要結合自身的需要優化選擇，從而使變電站繼電保護系統的可靠性得到提高。在對系統冗余進行設計時，還需要對投入率進行分析，不僅提高系統的可靠性，也能夠順利實現經濟效益。

3.5 做好線路保護配置與巡檢

使用集中式、后備式的方法對線路保護配置，工作人員保護電壓間隔單元、監控通信系統，明確系統中的問題，從而使智能電網運行更加安全可靠。隨著智能化的發展，雖然人力資源需求下降，但是依舊是不可或缺的重要因素，要積極建立巡查小組開展巡查工作，并完善巡檢制度等，明確工作人員的巡檢責任，及時發現問題并妥善處理，使繼電保護系統的運行更加可靠。

四、結束語

智能變電站繼電保護系統的可靠性，對電力系統安全穩定運行具備重要作用，通過有效的方法分析其可靠性，采取科學合理的系統配置手段，加強薄弱環節，有效保護系統重點部位，以保證繼電保護系統安全可靠，促進智能電網建設工作順利進行。

參考文獻：

[1]王同文，謝民，孫月琴，沈鵬.智能變電站繼電保護系統可靠性分析[J].電力系統保護與控制，2015，06：58-66.

[2]閻忠富.關于智能變電站繼電保護的可靠性探索[J].科技視界，2015，16：250.

[3]谷磊.智能變電站繼電保護可靠性研究[D].廣東工業大學，2014.

[4]馬驍旭，王壽星，張洪帥，李季.智能變電站繼電保護系統可靠性分析[J].科技創新導報，2016，13（30）：5+7.

[5]王同文，謝民，孫月琴，沈鵬.智能變電站繼電保護系統可靠性分析[J].電力系統保護與控制，2015，43（06）：58-66.

作者簡介

張利軍（1974.09.25），性別：男;籍貫：內蒙古呼和浩特市;民族：漢;學歷：專科;職稱：助理工程師;研究方向：電力;單位：內蒙古浩普電力檢修有限責任公司