智能變電站繼電保護系統所面臨的若干問題

葛衛東

摘要：繼電保護系統對于智能變電站而言具有一定的重要意義，一方面它承擔著自動化管理的重任，對于日常的運行及相關的維護都要做到實時的監控，另一方面在面對突發問題及故障時，又承擔著緊急救援的作用，如自動斷電、報警等，因此，基于當下電力系統的自動化發展，對其存在的具體問題探討顯得尤為必要。本文以此為出發點，圍繞智能變電站繼電保護系統所面臨的若干問題逐一探討，為其智能化發展提供理論分析。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護系統;自動化系統

引言：

智能變電站具有以下三個方面的特點，其一是基于智能化的逐步深入，其設備逐步實現智能化，與繼電保護系統相關關聯，能夠更好地工作。其二是網絡交換機的應用，促使智能化不僅僅停留在把控階段，更是逐步延伸了變電站運行的方方面面，最后是光纜的采用，將原本的信號輸出轉變為了數字化輸出，大大提到了輸出效率。

一、電子式互感器

電子式互感器是繼電保護系統中的“可靠臂膀”，無論是對于線路還是變壓器都起到了積極的保護作用，能夠為整體的保護系統增添可靠性，但是在實際的應用過程中，也存在一定的問題。問題主要體現在四個方面，其一是運行負擔過重的問題、其二是電磁環境復雜的問題、其三是其在特殊階段精確度的問題、最后是在轉化過程中不對等的問題，本文將逐一展開敘述。

（一）負擔過重

在常規應用過程中，如果系統運行負擔逐步增加并逐步畢竟器件能夠承擔的負荷臨界值時，就會導致延遲或延時現象發生，而與之相關的諸如采樣等工作就會同步受到影響，導致其可靠性下降的同時，也致使電子式互感器本身難以在后續工作中維持穩定保護的作用，正常的工作受到了嚴重影響[1]。

（二）電磁環境復雜

變電技術隨著信息技術的發展逐步得到完善和創新，而與之相對的是基于變電技術的創新視角下，常規器件顯然與其存在一定的相斥性，如采集器，創新變電技術加劇了站內電磁環境的復雜性，而采集器首當其沖受到影響，進而對于繼電保護系統形成干擾，形成連鎖反應。但是整體來看，基于信息技術發展，智能化是一個必然趨勢，技術創新本身是一種進步，因此，如何盡快實現其他器件的優化，促使其站內電磁環境得到優化是一個較為重要的問題。

（三）精確度

電子式互感器精確度的問題主要存在于一些特定階段，如電力系統突發故障時，就會對其產生直接的影響，繼而致使其發送出錯誤的指令與動作，最終導致更大的問題出現。且現階段這一問題屬于常見問題，因此，如何強化其獨立性，避免交互作用是未來促使智能變電站的安全運行的一個重要思路[2]。

（四）轉換信號不對等

轉換信號不對等主要是指當下的數字信號轉化，由于在轉換時會出現基于采樣內容與序列的不對等關系，進而導致數字信號傳輸存在問題，對于這一問題，較為常見的解決辦法是通過插值算法進行重新采樣，但是實際上該算法本身也存在一定的問題，且受到影響比較大，因此本身精確值就存在波動，所以如何解決計數程序問題，對其合并單元的準確性進行提升，是其當下面臨的主要問題。

二、對時同步系統

對時同步系統也是繼電保護系統所面臨的一個主要問題，其所產生的影響不僅會導致測控系統無法正常運所，更可能進一步導致繼電保護系統整體數據的有效性缺失，進而影響正常的工作運行。

對時同步系統出現故障的主要因素主要來自外力因素，由于其本身依賴于衛星信號接收，因此當出現地理、天氣等這類因素的干擾時，就會出現數據偏差的情況，而數據的偏差又可能導致其在進入合并單元時引發異常跳變，進而產生嚴重問題，因此，對于對時同步系統，通常會采用三個方面的方法來進行解決。

其一是對于線路的保護，如果數據失步時，就對于數據信號進行封鎖，然后斷線過流，來避免出現上述情況。其二是通過變壓器進行保護，其三是通過對于母線進行保護。無論是哪一種，都是通過閉鎖差動保護來實現對于失步問題的處理[3]。但需要區分的是，在另外一些特定情況下，是不需要進行閉鎖保護，如支路電流通常數據失步就無需閉鎖保護。因此可以看出，現階段對于對時同步系統的問題處理上還是存在一定的不足，需要不斷的對其技術展開攻克，形成更為優化的處理方案。尤其是對于本地時鐘信號的研發，對于信號同步問題的解決意義重大，需要尤為重視與注意。

三、就地保護

戶外環境對于電子式互感器工作時所造成的影響無疑是巨大的，為了規避這一問題，就地保護成為一種重要的保護形式，主要是通過保護裝飾的安全，保護元件，提高工作效率，從而降低影響。但是這一舉措并非“萬能藥”。實際上，就地保護本身只是將風險轉移給了保護裝置，而保護裝置在面臨復雜多變的室外環境時，在經受考驗過程中如果出現了問題或有效性被損害，仍然會對于實際運行的系統產生影響，并對于電磁環境造成一定程度干擾。而這些多樣化的變動因素，促使繼電保護系統本身的可靠性都受到嚴峻的挑戰，同時也為智能變電站的正常運行帶來了一定的隱患問題。

四、異常數據

智能變電站中智能在信息化建設上體現得尤為明顯，其中信息共享尤為突出，與之對應就是對于數據的準確度提出了更高的要求。但同樣的，高要求下存在的數據問題就顯得尤為明顯，以“飛點”為例，作為典型的異常數據代表，雖然其本身呈現的是一種相對較為正常的狀態，但實際上卻缺失了原始信號，進而在數據共享過程中，該數據就被判斷為了故障信號，隨著信號判定，系統隨之產生了操作，進而造成一系列的影響[4]。基于這一點，為了較好地解決這一問題，一般采用采樣值檢測法來進行數據采樣分析，尋找異常數據，提升保護系統的可靠性能，為繼電保護系統的正常運作提供更多的空間。

五、結束語

綜上所述，電力系統智能化是未來發展的一個必然趨勢，智能化與數字化是相伴前行的，因此，對于繼電保護系統而言，除了對于現有若干問題的分析與討論外，還要站在長遠發展的角度針對數字化與智能化，提升技術本身，才能促使技術發展得到進一步的推動力，進而在未來發展過程中奮勇前行。

參考文獻：

[1]?? 張國春，羅紅.電力系統中智能變電站的繼電保護技術[J].消費導刊，2018（27）：115-115.

[2]?? 樊懋，肖龍濤.智能變電站繼電保護及自動化系統[J].科技風，2018（35）：205-205.

[3]?? 王堃.智能變電站繼電保護在線監測系統的實現[J].電子技術與軟件工程，2018（11）：260-261.

[4]?? 付亞光.淺談智能化變電站與傳統變電站繼電保護[J].區域治理，2019（02）：192-193.