關于智能變電站繼電保護的可靠性探索

閻忠富

（遼寧省政府大院電力管理所，遼寧 沈陽110000）

0 引言

隨著我國電力行業系統的不斷發展和進步，智能化的電力設備也被逐漸的應用到我國建設智能電網的電力工程中。該工程是以傳統變電站的繼電保護設備為建設基礎，將先進的自動化信息技術引入其中，從而有效的實現變電站的智能化繼電保護。因此，智能變電站要想做好繼電保護工作，必須要選擇具有較高可靠性和靈敏度的繼電保護設備，這樣才能保證變電站工作的順利進行和完成，從而保證各設備都能夠滿足變電站的工作需要，進而提升其繼電保護的安全性。

1 智能變電站的含義

在智能變電站的處理系統中，對于信息的采集、運輸、處理及輸出都是數字化的。不僅具有通信網絡化的優點，還同時擁有設備智能化以及運行管理的自動化通信協議、模型統一化等特點。智能變電站與傳統變電站最大的不同就是：智能變電站分為一次智能化和二次網絡化，降低了變電站的建立、設計、運行的成本。在此基礎上，智能變電站還使用智能斷路器與光電互感器共同克服了傳統變電站中互感器的飽和問題。光纜的應用也克服了傳統變電站中交直流串擾及電磁的兼容問題。在智能變電站中，繼電保護裝置是對于傳統變電站的一項重大改變。從智能變電站的結構圖中我們不難看出，智能變電站主要是由站控層、間隔層以及過程層這三部分組成的。站控層以及間隔層能夠實現對數據的共享，過程層是用以實現穩定與可靠的目標的。在本文中，主要討論的是關于智能變電站中的二次設備及其繼電保護技術，也就是關于間隔層設備的主要問題。

2 提高可靠性的手段

2.1 變壓器的保護配置方法

在電力系統中，由于通過配電線路的電壓額度是有限定的，無論電壓過高或者是過低，都會對配產生嚴重的影響。然而，在變電站中，能夠有效調節的控制電壓的重要裝置就是變壓器系統，這也是變電站進行配電保護的重要裝置。因此，在利用變壓器裝置進行配電保護時，可以采用分布式的配置辦法來促使變壓器能夠有效的實現差動功能繼電保護[1]。同時，對于變壓器裝置的后備保護，則需要采用集中式的配置手段。此外，還可以采用獨立安裝法對那些非電量進行繼電保護。其具體的安裝方式為：將電纜直接通斷路器連接。

2.2 保護電壓限定延時時產生的過流電

當電力系統中的智能變電站處于正常的運行模式時，由于電流等外部因素的影響，極容易出現外部斷路的情況，從而引發過負荷電流現象出現。在此種情況下產生的過負荷電流，雖然其電流量同正常情況下的電流量無較大的差別，但是卻很容易在變電站系統出現外部故障的時候，發生跳閘現象，從而對智能變電站的繼電保護可靠性產生較大的影響。因此，采用電壓限定延時的方式，可以準確的測量出變電站中各線路通過的電流量，從而在發生過負荷電流現象時，及時的向相關系統發出警報和執行保護的命令，提升其繼電保護的可靠程度。

2.3 線路保護配置

在電力系統中，大部分的線路保護配置都是利用縱聯差動的保護方式來對電力系統進行有效保護的。其主要的裝置手段為集中式和后備式兩種保護手法，采用這兩種方法，可以及時的處理該配置的各項問題，保證其各項功能都能夠正常運行。之所以要加強該配置的保護，主要是因為它不僅可以有效的控制和保護電力系統中各級電壓之間間隔的單元，還具有測量、控制、保護和通信監視等多方面的功能[2]。可以為電力系統中的變電站、發電廠和高低壓配電等其他修通提供完善的配電線路控制保護方案，保證電力系統安全穩定運行，提高配電保護可靠性。

3 繼電保護的注意事項

3.1 繼電保護可靠性

所謂的智能變電站，就是利用自動化的電子信息技術，對整個電力系統結構進行數字化的保護，所以，其在保護的過程中會應用到許多的電子裝置。但是，由于影響電子裝置工作穩定性的因素有很多，包括環境、信息數據的同步、電池兼容以及開關設備的頻率等，這就使得繼電保護設備的可靠性受到影響，繼而產生可靠性問題[3]。因此，變電站在進行繼電保護時，其光纜線一定要具有較高的穩定性，從而減少電子裝置受干擾的頻率。對此，可以利用一些先進的科學技術，幫助該系統成功實現自我檢檢測，以便及時的對相應的系統警告快速反應。并且，還可以建立起一個配電保護可靠性的系統模模型，對其可靠性進行定量分析。

3.2 繼電保護實時性

在實際的電力系統應用中，其對智能變電站進行繼電保護實時性的要求十分之高，但是由于數字式互感器在對數字進行采樣工作時，必然會因為交換機交換、合并器出現鏈路傳播以及接收器接受時間被延長等情況的影響而出現一定程度的時間性誤差，這就使得數據的傳授受到嚴重的影響。其中，合并器排隊與交換機轉發是導致數字互感器出現時間誤差最主要的原因[4]。面對此種情況。我國電力系統的工作人員在進行采樣工作時，應該利用科學的方案在采樣之前計算出可能會產生的誤差，并將計算結果同采樣結果相融合，從而最大限度的降低延時和誤差現象對采樣結果的影響，進而提高智能變電站進行繼電保護實時性的程度。

3.3 保護時間同步性

由于傳統的變電站系統使用的互感器設備是不存在保護時間的同步性問題的，所以，我國電力系統在此方面的保護還存在一定程度的缺失，然而，由于智能變電站采用的是數字化的信息采集方式，因此，其配電保護應該與時間的同步性相連接。提高保護時間同步性的方法有：第一，線路差動保護與同期檢測。由于這兩個裝置需要采集的信號的相位和幅值是來自兩個不同的變電站的，不僅需要線路的本側數據，還需要其對側數據，所以，必須要保證整個電網系統都能夠同步的執行正確的保護動作。第二，過流過壓保護。對于電流過流和過壓的保護十分簡單，并不一定需要時間的完全同步，只是需要工作人員在系統中輸入正確的幅值即可。

4 結論

總而言之，對于整個電力行業的變電站系統來說，做好其站內的繼電保護工作對于整個變電站都具有十分重要的意義。面對當前人們生產生活對電能需求量和增加，我國電力系統應該要不斷的改進和創新變電站的繼電保護技術，利用數字網絡科技，建立出智能化的變電站，從而更好的滿足人們的需要。另外，在未來的時間內，電力行業必須要將變電站中的繼電保護裝置放在工作的首要位置，加大建設力度，盡快實現變電站的全智能化。

［1］谷磊.智能變電站繼電保護可靠性研究[D].廣東工業大學,2014.

［2］丁修玲.基于信息流的智能變電站繼電保護可靠性分析模型與評估研究[D].華南理工大學,2014.

［3］劉發慧.針對智能變電站繼電保護的相關研究[J].科技致富向導,2014,32：115.

［4］路淮豐.智能變電站繼電保護可靠性探析[J].通訊世界,2014,24：76-77.