智能變電站繼電保護穩定性分析

陳崇明 吳廣靈

南京四方億能電力自動化有限公司 江蘇 南京 210000

在國內電力系統快速發展、不斷建設的今天，我國的供電網絡電壓等級與網絡規模不斷提高。所以為保障電力系統能夠穩定供應電力資源，必須加強智能變電站的繼電保護穩定性研究，從而為人們提供高安全性、高質量性的電力。

一、穩定性分析

在國內電力系統快速發展的今天，智能化電力已經成為時代的趨勢。國內智能變電站的地位得到顯著提高，智能變電站穩定性、安全性直接關系到人們的生活與生產質量。國內智能變電站使用期間，很多因素都會對智能變電站正常運行造成干擾與影響，導致電力系統無法穩定供電、安全供電，成為人們生活、生產中的干擾因素。該問題甚至會損壞變電站設備，引發嚴重經濟損失[1]。智能變電站的建設中，繼電保護系統建設與管理十分關鍵，是提高變電站設備穩定運行，減少外界因素干擾的重要措施。繼電保護設備能夠規避故障發生以及故障對于設備的負面影響。電力系統運行期間如果出現故障，機電保護設備就能讓智能變電站發出預警，告知工作人員、技術人員檢修，防止故障嚴重程度加劇，減少故障損失。假設智能變電站故障十分嚴重，繼電保護裝置就會及時處理，直接將有問題有故障的節點和沒有問題沒有故障的節點分離，避免故障變得嚴重和范圍不斷擴大，減少了損失，能夠讓智能變電站得到安全保障。

二、技術分析

（一）繼電保護

以智能變電站的繼電保護穩定性角度考慮，其核心為站內的監控后臺。運行過程中，如果系統中的設備運行出現故障和問題，保護系統就能及時的通知工作人員。接到報警之后，工作人員采取相應辦法、安全措施維護系統，保障系統安全與穩定的運行。對于不嚴重的問題，工作人員可以在線路能夠穩定運行之后繼續之前進行的工作。通常來說，變電站中的監控設備可以看做是繼電保護的心臟，是核心設備。監控設備作用在于把智能變電站的信息發送給網絡系統，此時繼電保護系統就可以分析信息，根據得出的最后結果發布保護系統的命令，確保系統能夠穩定運作、穩定運行。

（二）數字技術

使用數字技術，就可以有效應對智能變電站運行時候的故障發生概率。使用數字化技術以后，人力資源投入得到大幅度減少，規避了人為操作失誤引起的誤操作故障。比如使用傳感器設備除了可以有效提升電力傳輸性能，同時還能防止二次回路接地以及二次回路線對于智能變電站繼電保護系統的干擾與影響。使用數字化技術提高了供電準確性與穩定性，實時化供電系統的數據傳輸情況，優化保護系統與升級保護系統，確保了系統能夠安全、穩定的運行與操作。

（三）人工神經網絡

為了更好的保護機電系統，讓繼電保護系統能夠穩定操作、穩定運行，需要設計人員使用人工神經網絡技術合理優化設計繼電保護系統，更好的保護設備， 提高系統當中設備的操作靈敏度、靈活性，賦予設備與系統自我檢測能力。相較于過去所用的系統，該技術有著智能化自我檢測、自動記憶等功能[2]。能夠系統、全面的保護設備、保護系統。另外使用該技術的時候，該技術還能對系統和設備的運行狀況進行實時記錄、實時監控，使用信息采集技術全面保護設備，按照設備運行狀態，控制保護系統。

三、配置分析

在智能變電站當中，繼電保護裝置屬于十分重要的構成，是保障智能變電站運行效率的關鍵角色。因為作用突出，所以才必須做好智能化理念的引入，讓繼電保護裝置可以實現智能化發展。智能變電站使用集成環保、可靠、先進智能設備[3]。配合數字系統，讓變電站獲得信息化技術的支持。

（一）信息流配置

眾所周知，在智能變電站中，其核心是將網線以及光纖建立一條網絡，實現對監控系統、一次設備、繼電保護裝置連接。在智能變電站當中，網絡不穩定、網絡故障都是很嚴重的故障與問題[4]。可能會引起一些拒動或是誤動。傳輸網絡信息的時候會面臨非常復雜的環境與情況，外界因素很容易干擾，并且此時難以拓寬，無法有效保護一次設備。當前智能變電站很好的解決了該問題，智能變電站應用三層兩網分布處理手段，分散處理問題。分布式信息流網絡的使用前提是保障信息一致性以及通信一致性。過去傳統變電站很難實現這一目標。智能變壓站的通信系統依靠的是智能斷路器與互聯網結合達成的，所以能夠讓通信標準與信息一致[5]。單元合并以后獲得的電壓信號與電流，可以用單相方法傳送，送入SV網絡當中。應用保護裝置側與SV網絡數據采集不同信號。智能終端需要和智能變電站一次設備、二次設備連接，共同組成GOOSE網絡，依靠智能終端控制，達成保護裝置重合閘操作與跳閘操作。保護間隔期間交互信息的時候，使用點對點通信交互方法[6]，能夠讓合并單元和智能終端有效連接，集合合并單元和保護裝置的各種功能，有效傳輸數據，完成采樣工作[7]。此外智能終端與保護裝置集合后，可以自動跳閘。母線線路安裝電子電壓互感器，在合并單元中出現檢測信號后，就能把數據送入SV系統之中[8]。

（二）智能保護

國內近幾年對于智能變電站投入了非常多的資源用于研究，不斷升級優化技術，為我國智能變電站的發展獲得了良好條件，實現了變電站元件與設備的信息數據有效互動，極大的提高了我國智能電網系統的智能化水平，讓信息交互得到了安全層面的保護[9]。需要強調的是，依靠現代化技術，如今系統的保護方案有了多樣化的配置方法。全系統保護方案中，智能變電站所有設備繼電保護系統都會配備測控屏與保護屏，另外還會用兩層防護的方式保護線路、變壓器一類的核心設施。各種方案不僅可以獨自發揮其功能、作用與價值，同時也可以混合使用[10]。保護方案不僅有著簡便的配置，同時也能很好的共享數據，完成數據信息的交互、傳遞，系統的保護配置思路如圖1。

圖1 智能變電站的繼電保護系統配置思路

結語

從本文的敘述可以了解到，對于智能變電站來說，繼電保護系統穩定與否直接關系到電力系統的電力供應能力、供應質量。為了讓人們用上穩定的電力資源，工作人員需要深入研究、深入分析，做好智能變電站繼電保護配置與技術穩定性研究，提高穩定性水平，避免故障問題發生，讓人們能夠安全用電、科學用電、正確用電。