變電站自動化系統繼電保護問題分析

王浩

摘要：電力是當前我國國家和社會發展依賴的主要能源種類，關系到經濟發展和社會穩定等各個方面。尤其是隨著近些年各個行業甚至是人們日常生活中電氣化設備的數量不斷提升，對于電力的依賴性也在不斷加強。我國在近些年的發展過程中積極開展了電網改造工作，智能化電網的覆蓋范圍不斷升高。這在很大程度上滿足了當前我國社會經濟發展對電力的需求，但是人們對電力服務的質量要求也在不斷升高。變電運行是當前電力系統實際開展工作過程中的重要一環，為了確保其能夠穩定運行，一般都會加裝繼電保護裝置。但是，繼電保護裝置在實際運行過程中往往會出現各種技術性的問題。本文將就現階段變電運行中繼電保護中的相關技術性問題進行研究。

關鍵詞：電力系統;變電運行;繼電保護;技術問題;分析研究

1智能變電站的概念

智能變電站是一種通過對電子通信網絡技術二次系統的有效運用，將包括對電力數據信息進行測量、采集以及控制等在內的功能進行集成的新型變電站模式。與傳統的變電站不同，智能變電站可以對電網運行的各項電力數據進行智能化以及實時性的合理采集分析。而且智能變電站也可以通過改變光纜的應用方式，有效解決傳統變電站所存在的電磁皆容問題。同時智能變電站通常可以利用高速的以太網來對電壓和電流的模擬數字信號進行合理的采集、傳輸，然后通過對智能斷路器等智能化設備的選擇使用來實現整個變電站的自動化流程，提高智能變電站的運行效率。

2繼電保護在變電站自動化系統中的任務及作用

2.1基本任務分析

從變電站自動化系統運行現狀來看，繼電保護有著自己的基本任務，總結如下：（1）變電站實際運行過程中，問題的出現是難以避免的，要結合實際情況及時切斷電閘，對線路涉及的其他元件起到保護作用，避免對其他元件產生破壞行為，通過繼電保護裝置可以實現對特定的斷路器跳閘問題進行快速、自動控制;（2）如果變電站的運行和維護條件發生改變，系統就會自動報警，給相關工作人員給予正確的警示，即刻進行維修，避免電力系統負荷的增加，為了從根本上規避維修不及時的問題，繼電保護可以實現自動跳閘操作，對電力系統的所有裝置設備起到保護作用，根據元器件的危害程度確定延時時間，將整個系統的損失值最小化，換句話說，繼電保護能夠及時反映電氣設備的異常情況，加快維修效率，為社會穩定發展提供充足穩定的電能。

2.2主要作用分析

繼電保護在變電站自動系統出現故障問題時，其作用更加顯著，一旦出現系統故障，會出現以下危害：首先使電力系統的內部壓力降低，影響給人們的正常供電;其次，發生系統故障時，會出現短路電流等，直接給電氣設備造成損害;最后，破壞發電機的運行狀態，如果對發電機問題不夠重視或者沒有及時解決，嚴重的甚至會造成整個電力系統癱瘓。在面對這些問題時，繼電保護的作用極其重要，能夠根據實際情況對故障進行止損，降低對變電站自動化系統故障的破壞程度，從而提升變電站整個系統的安全性、穩定性。

3智能變電站繼電保護功能

3.1限定延時電壓

在智能變電站運行的過程中，對延時電壓進行限定，提升繼電保護系統可靠性的有效手段，這一點需要引起系統設計人員的高度關注。智能變電站在運行的過程中，很容易受到各種因素的干擾，比如環境因素等，在這種情況下，智能變電站容易產生斷路問題，影響到正常的電力供應。對變電站進行限定延時控制，可以有效地減少這些不良因素產生的威脅，在延時控制下，可以實現有效地智能變電站電流監測，實時的獲取電流信息，當電流值出現異常時，繼電保護系統就會產生作用，切斷線路，避免異常電流對系統造成影響，實現了對變電設備的有效防護，在這種防護作用下，智能變電站的可靠性得以提升。

3.2改用雙A/D系統加入合并單元

合并單元是整個系統中比較重要的一個環節，主要的任務是采集相關信息。它的實際應用情況對于整個系統造成的影響遠大于別的元件。在相關的智能化進程中，一個合并單元MU以及電子式互感器就能夠完成所有信息的收集過程，為了增強這些手機信心的可靠程度，所有的采樣合并單元都應該加入兩個A/D系統，這樣單個合并單元就能夠產生兩個采樣值，讓合并單元擁有更為穩定、準確的采樣值輸出效率，不會發生采樣信息的錯誤，也就規避了因此產生的保護失敗問題，很大程度上提升繼保系統的可靠程度。

3.3提高交換機冗余度

在特定位置的交換機對于繼電保護系統起到決定性的作用，是整個系統的核心環節，一旦發生失效則會產生巨大的影響。交換機一般來說具有查詢錯誤、物理編碼等作用，對于整個系統的可靠性影響非常大，一旦交換機發生故障，就會使整個系統癱瘓。為了預防這種現象的發生，所有的交換機都必須用雙重化的配置，發生故障有一定的解決方案，一個交換機發生故障立刻由另一個頂上，這樣整個環節不至于中斷，系統安全性大幅度提升。

3.4提高繼電保護的智能化程度

智能化是當今科學技術的重大創新，隨著社會經濟的飛速發展，智能化技術在社會各行業的應用也越來越廣泛。在電力系統中，智能化、數字化是提高電力系統繼電保護運行可靠性的重要措施，因此，電力企業要積極的引進先進的科學技術，不斷提高電力系統繼電保護運行的智能化程度，從而有效地提高電力系統的運行可靠性。將智能技術應用在電力系統中，能極大地提高繼電保護裝置的穩定性，同時還能對繼電保護裝置的一些不可靠因素進行管控，這極大的提高了電力系統的繼電保護可靠性。

3.5主變壓器的繼電保護

在變電運行過程中，變壓器的運行狀態對整個變電運行過程有直接的影響，因此，電力企業必須對變壓器進行全面管理，避免變壓器發生故障，從而對變電運行造成影響。電力企業可以根據變壓器的實際情況，在變壓器低壓側和高壓側安裝安全可靠、性能良好的繼電保護裝置，從而確保變壓器的安全運行。對于電壓保護，可以采用智能終端和合并單元裝置的雙套配置，在安裝過程中，要嚴格的按照相關規定進行操作，將智能終端設備和差動保護連接對應好，將合并單元裝置和后備保護及MU連接對應好，這樣不僅能避免網絡對繼電保護系統的干擾，還能利用GOOSE網絡對智能終端進行控制。

結語

綜上所述，智能變電站的出現，充分地證明了我國電力工程領域的發展，實現了電力工程的智能化建設。但是由于智能技術與電力工程的融合時間尚短，在技術的應用方面還存在許多的不成熟問題，智能變電站繼電保護及自動化系統受到了各界的廣泛關注，關系到了電力系統運行質量。我國電力行業要加強技術研發工作，促進智能技術與電力系統之間的融合，充分地發揮出智能變電站繼電保護及其自動化的重要作用，為我國電力事業的發展做出積極的貢獻。

參考文獻

[1]房瑞閣.淺談電氣工程中電力綜合自動化系統與變電站繼電保護[J].科技創新導報，2019，16（35）：45，48.

[2]彭凱.智能變電站繼電保護及自動化系統[J].時代農機，2019，46（11）：50，57.

[3]閆喜鵬，管雪源，姚金剛.智能變電站繼電保護及自動化系統分析[J].科技風，2019（26）：190.