智能變電站繼電保護系統可靠性探究

張克博

摘 要：在進行繼電保護系統設計的過程中，還存在一定的問題。需要結合國內外先進的經驗，根據實際建設情況，對系統運行過程中可能存在的一些故障問題以及影響因素進行有效的控制，還需要制定科學合理的預防措施，以降低系統運行過程中故障問題的發生率。基于此，對智能變電站繼電保護系統的可靠性進行了分析。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護系統;可靠性

1.智能變電站概況

智能變電站的構成涉及到兩大部分，即變電站統一信息平臺、智能高壓設備。其中，變電站統一信息平臺具有縱向信息的標準化、橫向信息的相互共享兩大功能，前一種功能指管理系統內的各層對其上層應用支持的透明化，后一種功能指各種上層應用對于收集的信息的統一化。智能高壓設備涉及到的設備較多，涵蓋了智能變壓器、智能高壓開關設備、電子式互感器等等。智能變電站的優勢較多，主要可以總結為以下的幾方面。首先，智能變電站可以獲得理想的低碳環保效果。智能變電站通常會采取光纖電纜，以及應用到諸多功耗較低的，以及具有較高集成的電子元件，構建起變電站各類電子設備。通過這些改進能夠明顯的降低消耗損失能源的問題，一方面將變電站內污染因素減少，諸如電磁以及污染等，另一方面可以有效的將環境質量水平提高，似的變電站性能得到良好的優化，進而產生更優異的環境保護能力。其次，具有良好的交互性。智能變電站其工作特性以及工作職責決定智能電網應該擁有理想的互動性特點，能夠更好的保障電網可以處于安全平穩的運行狀態中。智能變電站在采集以及分析相關信息后，一方面能夠將信息內容進行共享，另一方面也能夠讓網內更高級以及復雜的系統同以上信息展開有效順暢的互動。最后，具有高度可靠性。客戶對于智能變電站的重要要求標準之一就是可靠性，保障能夠基于客戶相應要求標準的基礎上，維護電網可以高質量水平的運行等，均是依賴于高度可靠性這一要求。變電站屬于完整的系統，需要變電站自身和內部的全部設施均具備較強可靠性優勢，所以變電站擁有更好的管理故障和檢測故障的功能，此項功能可以防控變電站故障問題，同時可以迅速的實施故障問題的處理，使得變電站在最理想的運行狀態中。

2.提高繼電保護系統可靠性的重要性

在建設系統的過程中，繼電保護系統的運行狀態會對智能變電站的運行產生直接性的影響。智能變電站是利用各項技術進行運行的，因此對設備的要求比較高。在建設系統的過程中，如果系統出現了故障問題，就會對變電站產生不利的影響。因此，需要提高系統運行的穩定性，避免系統受到各項因素的影響，以便更好地進行智能變電站的建設。

3.智能變電站的關鍵性技術分析

3.1應用分布式電源及硬件集成技術。將分布式電源應用到智能變電站中，可以有效的將智能電網的靈活度提升，同時維護較高的安全性，以及能夠將運行效率顯著的增強。另外，智能變電站的配電系統經納入進硬件集成技術，使得在以往的單向電源輻射的單一型網絡向著多元型網絡方向發展。所以，智能變電站硬件系統中所擁有的模塊規劃更加功能齊全，將各種各樣的邏輯問題在內部設備上進行固化，達到軟件控制到硬件應用的過程，使得設計應用更加準確而且安全可靠，同時能夠有效的處理信息傳送期間的各種重要問題。

3.2應用軟件的構件技術。軟件系統屬于維護智能變電站是否正常運行的關鍵，可以進行監控、控制信息，同時可以集成錄波，發揮出良好的相量測量單元等等作用。經采取軟件技術聯合硬件技術的方式，協同發揮作用，相輔相成，讓智能變電站內部擁有各種高級功能，即區域監控、在線狀態監督、進行遠程操作等等。在我國的電力系統不斷發展以及呈現出更加復雜化的情況下，經增強變電站自動化程度，維護電力系統安全運行具有巨大的現實意義。

4.提高繼電保護系統可靠性的有效措施

4.1保護變壓器在研究

繼電保護系統的過程中，要想提高系統運行的可靠性，就需要對變壓器進行保護，以促進電網的安全運行。在設計變壓器的過程中，一般應用比率制動原理來提高變壓器設備運行的穩定性。在建設智能變電站的過程中，隨著智能技術的廣泛應用，可以采用人工神經網絡原理對設備進行保護，并且提高設備運行的靈敏度，確保設備在運行的過程中能夠具備自我檢測的能力。雖然這些技術在應用的過程中還不夠成熟，但是在進行繼電保護的過程中具有相對的優勢，而且具備記憶功能和處理功能，可以對設備進行保護和測控。在應用技術的過程中，還可以實時記錄設備的狀態，通過數據信息的采集和處理對設備進行保護，而且能夠根據實際運行情況，對功能進行實時控制.

4.2電壓采用限定延時

如果智能變電站處于正常的運行模式，在電流等外部因素的影響下，會存的一些斷路故障，導致負荷電流現象的產生，容易導致系統出現故障問題。要想提高系統運行的可靠性，就需要采用電壓限定延時的方式對變電站運行過程中各個線路的電流量進行測量。如果負荷電流過大，系統就會發出警示信息，并且執行保護命令，從而提高系統運行的可靠性。

4.3過程層

繼電保護系統運行過程中采用的過程層保護主要是對系統的母線和變壓器設備進行保護，保證電網的正常運行，同時降低電網的運行風險。在應用的過程中，制定保護措施后，保護值不會隨意發生變化，即使網絡出現波動，保證值不會隨之發生變化，可以保持動態的平衡，確保電網的照常運行。但是在運行的過程中，如果應用了大量的一次設備，需要對硬件和開關進行分離，且要保證硬件和開關設置的獨立性，以便對母線等線路進行保護。需要應用多段路的保護模式對線路進行保護，還需要根據實際運行情況，采取相應的預防措施，提高采集數據的準確性，以提高系統運行的可靠性。

4.4優化系統結構

在設定系統的過程中，需要對系統的結構進行優化，需要設置新的網絡作為過程層的網絡，以提高系統運行的安全性。傳統的變電站在進行系統設置的過程中，通常每個二級系統之間的數據采集程序都會出現冗余現象。智能變電站的建設可以采用數據信息的統一采集方式，確保數據源能夠達到統一。在建設系統的過程中，是以繼電保護為核心進行系統設計的，而且避免了在進行數據采集的過程中出現冗余現象，減少了采集過程的延遲時間，提高了繼電保護運行的可靠性。

4.5優化運維模式

電網在正常運行的過程中，需要設置監管信息，并且通過合并單元的模式對信息進行處理。需要建立網絡維度管理模式，并且采用不同的操作方式對壓板進行處理。在建設智能變電站的過程中，如果處于正常的工作模式，需要根據實際情況對設備進行維護和管理，還需要對設備的運行情況進行實時的監控，需要對系統的運行狀態進行評估，在進行檢修的過程中，需要做好故障問題的記錄。在設計系統時，需要將特殊操作管理程序的制定放在首要位置。在進行繼電保護時，管理體系會受到系統的影響，因此必須采用正確的技術和設備，以實現對系統的運行狀態的監測和檢修。智能變電站中的所有設備都需要處于監控狀態下，而且在進行設備狀態評估的過程中，需要做好狀態的分析。

結語

智能變電站具有獨特的優勢，跟傳統變電站繼電保護模式比較觀察，智能變電站保護裝置的可靠性、智能化以及靈敏度、速度性等更具備優越性，能夠為變電站配置其他設備獲得更加有效的保障。同時，構建起綜合性的智能變電站屬于目前電力行業發展關鍵性方向，應該不斷的加大研究力度，將智能變電站運作提升，推動智能變電站平穩的向前發展。

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