數字化變電站二次保護系統可靠性分析

謝海涵

摘 要：隨著我國電力產業的不斷深化改革，對于國家的經濟發展有很大的促進作用，變電站的各種系統都以實現數字化管理，我們在了解數字化管理的相關問題后對于其中的二次保護系統裝置進行了深入探討，以分析出它的可靠性原因。與此同時，采用傳統方式的可靠性分析方式，對于二次保護系統的可靠性進行研究，最終目的是為了二次保護系統可以更可靠安全的運行。

關鍵詞：變電站；二次保護系統；可靠性；分析

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

經過不斷的改革與創新，我國逐漸的使變電站的系統更加的智能化，科研人員的辛勤努力，使其智能化發展越來越迅速。與此同時，數字化的集成問題也出現了，由于對其要求將隨著變電站系統智能化越來越高，所涉及的領域也將越來越廣泛，為了使電力系統的運營能夠步入正軌，我們要將網絡結構進行轉換使它一步步的被優化。那么，我們將面臨的問題是，如何找出二次系統可靠性的影響因素，并對其進行剖析，使其在發揮作用的同時能很好的使電力系統的運行具有安全可靠性。

一、電力系統的概念

數字化變電站二次保護系統是電力系統中的重要組成部分，我們在進行其研究的時候，不妨先將電力系統的基本概念進行了解。電力系統是由集氣復雜的多樣性電氣電路與各種類型的設備端口對接而連接而成的，那么在其運行的過程中，除了人為的因素會對其造成影響之外，自然因素也會是系統能否正常運行的一個決定性因素。一旦兩者之中一方出現問題，那么電力系統將會出現失穩揮著負荷超多的狀態，而使電力系統發生故障。那么這個時候就要涉及到二次保護系統，它是保證電力系統可靠運行的第一道防線。由此我們可以看出，對于二次保護系統的可靠性進行深入的探究，更好的完善及定期的檢驗是非常重要的工作任務。

二、對于數字化變電站二次保護系統可靠性探究

（一）數字化變電站的主要特點。對于數字化變電站來說，其主要的構成方式無外乎就是智能化一次設備及網絡化二次設備分層而。其中智能一次設備主要有電子式互感器及隔離開關等等，而網絡化二次分層設備主要由過程層、間隔層及站控層。通過一系列的規范，我們將變電站內的智能電氣設備間的信息進行共享以及互相操作等，構建了現代化的變電站。運用高速網絡通信的方式進行各層次內部及層次之間的溝通。數字化變電站的主要特點是，首先，在數據的集成過程中已經實現了數字化的各項功能，其中最明顯的特點就是可以通過一系列的數字化測量來手機一些電氣量的指標，而使一、二次系統進行有效的隔離。其二，變電站自動化系統從功能集中式向分布集成式的優化，設備信息的全面梳理實現網絡通信協議的優化。其三，使得變電站自動化系統建立了能夠統一識別的信息模塊和信息交換模型。一是增強了智能設備的兼容操作性，使變電站自動化系統在功能上和傳輸上都實現了標準化，完全獨立的通用網絡協議用語實現了智能設備的互操作性。最后，實現了數據及資源的共享。

（二）二次保護系統的特點研究。變電站的數字化與智能化的發展十分迅速，為電力系統產業提供了高效率的運行。對于二次保護系統來說，不同于傳統的手段，它的創新改革也有了很多新的功能，例如，改變了傳統的結構組成，使其現代化，在通信方式上實現了數據資源等聯網共享等等，以適應數字化和智能化變電站的發展需要，它的主要特點有以下幾個方面；

1 集控原件種類增多。在不斷的改革與創新中，一些具有新功能的原件逐漸的被研究出來，并應用在智能化變電站的二次保護系統中而區別于普通的變電站。比如智能終端、合并單元和交換機等元件，這些元件的產生，很大程度的影響著二次保護系統的更新換代，它們使操作更加的簡單、快捷的同時，也有效的提高了繼電保護裝置的可靠性與安全性。在原件的種類逐漸增多并且更為復雜的同時，對于其控制工作也更加的有難度，這些都使建立模塊迎來了更大挑戰。

2 拓撲結構更加的復雜。以往的傳輸方式我們采用點對點，而如今已經被太網傳輸模式所代替。采用交換機組成的網絡來取代傳統比較單一的拓撲結構，那么復雜性也隨之而來，因此，整個繼電保護系統信息通路是否可靠，將于交換機的接線方式來進行決定。

3 網絡化的進行信息傳輸。網絡報文系統的傳統通信方式難免會出現不可靠的情況，不可避免的出現丟包或是網絡風暴等問題，這對二次保護系統的可靠性構成嚴重的威脅。因此，數字化變電站更多的應用了諸如VLAN分區隔離技術、優先級隊列技術、快速生成樹協議、IGMPS過濾技術等，從而保證信息傳輸的可靠性。

三、提高數字化變電站繼電保護可靠性的主要措施

（一）提高硬件系統和二次回路可靠性措施。數字化變電站二次保護中電子式互感器、交換機等新硬件設備的普及，對系統可靠性提出了新要求，需要逐步提高硬件系統及其配套二次回路的可靠性。

（二）提高軟件系統可靠性措施。數字化變電站二次保護系統的光纖通信與系統通信，更多的依賴于以太網技術，這對保護系統的軟件及控制方法提出了更高的要求，必須通過具有針對性的措施來加強軟件系統的可靠性。

（三）提升人機交互操作可靠性措施。在控制相關設備運行，理解和執行設備指令是必然存在人機交互使用，這一過程的可靠性會對繼電保護系統運行產生重要的影響。為了保障繼電保護系統的可靠運行，需要有效提升人機交互的可靠性：一是人機設備設計時，需要充分考慮人的生理、心理和人機協調性，合理配置人機交互設備可能出現操作失誤情況；二是人機交互設備零件的各個參數要實時進行監護；三是人機交互元件必須備品備件，從而快速保證二次保護系統工作的有效運行；四是定期檢測繼電保護裝置的耐久性能、壽命周期以及環境適應的程度。

結語

變電站的數字化與智能化，具有很重要的意義，其使各種類電氣設備的信息與資源做到共享。但是與此同時，也使整個系統增加了多類元件變得更加的復雜，一旦其中的一個出現了問題，那么整個系統的運營工作將會失去平穩，會出現嚴重的事故。這個時候，二次保護系統就會發揮其獨特的作用，保證整個電力系統能夠可靠的運行，在很大的程度上使裝置的隱藏故障的發生率減少。綜上所述，對于二次保護的深入分析與研究，增強系統的安全可靠性能，將是研究人員一項長遠的工作任務，不斷創新與完善，使電力系統能更好的服務于人類。

參考文獻

[1]陳祥勇.數字化變電站二次系統防雷措施探討[J].科技創新導報，2010（15）.