智能變電站繼電保護可靠性分析

張晗 潘正閂

（國電南瑞南京控制系統有限公司 江蘇南京 210000）

智能變電站繼電保護可靠性分析

張晗 潘正閂

（國電南瑞南京控制系統有限公司 江蘇南京 210000）

繼電保護的可靠性對于電力系統的穩定性有著重要的影響，為了滿足社會生產和生活用電不斷增加的需求量，需要促進智能變電站運行效率的提升，通過科學的繼電保護裝置配置，增強電力系統運行的安全性和穩定性，提高電能質量促進我國電力事業的健康發展。

智能變電站；繼電保護；可靠性

前言

繼電保護的可靠性是指發生故障或不工作時，繼電保護裝置不應拒動，而在任何其他不應動作的情況下，不應誤動。繼電保護的可靠性是繼電保護裝置發揮作用的前提和基礎，若保障不了可靠性，繼電保護裝置就會失效，當電力系統發生故障或不工作時，也就不能及時做出相應的動作。

1 智能變電站的優勢

1.1 簡化智能化設備的二次接線

測控或保護裝置內部不需要以往A/D的復雜回路，不但大大縮短安裝時間，而且可以提升設備的穩定性。從A/D轉換單元到就地控制柜、間隔層測控/保護單元，直至站控層設備，全部采用光纖通信方式，減少了電纜的數目，提升了站內數據傳輸的有效性。

1.2 實現智能化的高級應用

雖然目前的傳統變電站已經實現自動化操作模式，但是在調配電力的過程中比較被動，而智能變電站則在這方面有較大的改進。智能變電站運用全景模式進行大批量的信息量采集，通過站內的信息一體化平臺以及變電站自動化系統的高級應用模塊，對采集數據進行初步的分析和判斷，實現智能告警等。智能化變電站更加強調通信平臺網絡化、信息數字化以及資源共享，升級等更加容易。

2 智能變電站中繼電保護故障系統的現狀

想要實現新一代智能化變電站中的繼電保護故障系統，還需要對它的結構進行分析，這樣在操作過程中就能夠根據它的實際結構采取措施，從而提高繼電保護的使用效率。智能變電站的主要職能就是實現電能的處理，使變電場在工作中能夠合理的分配電能，快速的進行電能的轉換和運輸，同時還需要監控電能使用的具體情況，最終實現設備的數據傳輸，以及運用系統的監控，實時關注變電站的運行狀況，保證順利完成變電系統中數據收集的工作。

智能化變電站系統的運行過程中有很多優點，最終能夠使變電站根據系統的識別觀察運行中出現的各種情況，一旦發現系統出現問題及時向相關的工作人員進行反饋，使工作人員能夠及時控制住系統中的問題，避免波及到其他設備。這樣能夠減少電力系統中的損失。也能夠為維人員爭取時間，同時延長設備的使用壽命。

3 提高智能變電站繼電保護可靠性的措施

3.1 報警裝置智能化

分析職能變電站中繼電保護系統中的特點，在了解整個系統結構之后，建立完整的信息數據庫，并且收集管理到完整的信息，幫助管理人員做出合適的決定，區分系統中的報警數據，使變電系統中的報警系統實現事故的處理，這樣做能夠提高系統保護的效率，減少重大事故發生的幾率。這也是變電系統中報警裝置智能化的優勢。

3.2 實現集中控制

變電站實現自動化，可以集中控制變電站中所有的設備，并且詳細了解所有設備運行中的順序，按照具體的流程處理，還能夠及時檢查工作的步驟，一旦出現問題作出反饋，通知工作人員進行檢查，從而減少對下一個工作流程的影響。還可以采用一鍵式控制原理，提高企業的管理效率，減少人員的使用率，實現一人值班，一鍵控制的模式。控制部門根據系統的指令按照指示燈的提示操作，但是在這過程中需要保證指令的準確性，相關部門才能合理有序的展開工作。

3.3 合理控制電力負荷

變電站中繼電保護裝置在運行的過程中，實現智能負荷的控制，運行時可以采用系統檢測設備的運行狀況，一旦發現設備出現超負荷現象，及時根據詳細的信息制定合理的解決方案，并且調整系統的運行狀態，實現對于變電站的控制和管理，系統在處理變電站超負荷問題時，能夠有效降低設備出現故障的次數，保證整個變電系統的穩定運行。

3.4 變壓器的保護配置

智能變電站中對電壓的額度具有一定的規定，如果電壓過高或者過低都會對配電質量產生不同的影響。而變壓器是電力系統中實現電壓調節的有效配置，也是變電站繼電保護的重要裝置，所以在進行繼電保護裝置配置時，要著重考慮變壓器的保護配置方法，確保變壓器的差動功能可以得到有效發揮同時，采用集中式的手段對變壓器進行后備保護裝置的配置，利用電纜直接連接斷路器的方式所實現非電量的機電保護。

3.5 利用保護電壓實現過流電的限定

智能變電站系統的運行過程中，如果受到外部電流等因素的影響就會出現斷路的現象，因此容易造成局部電流負荷過大，產生較大的過流電，在總體電量方面不會發生明顯變化，所以很難被及時發現。但是，如果遇到外部故障時就會發生跳閘現象，影響機電系統保護的可靠性，針對這一問題，應當利用保護電壓的方式對智能變電站中各個線路的總電量和過電流進行必要的測量，在形成較大過電流時啟動相應的保護裝置，并且及時向系統發出警報，增強繼電保護的可靠性。

3.6 做好智能變電站繼電保護的調試

3.6.1 通道調試

繼電保護設備通道調試內容：設備內部路徑的全方位檢查和維修；處理和預防異常報警；對光纖的處理，如清潔處理、接口接地處理，主要是為了保障通信和獨立于其他地網。通道調試的前提條件是調試信號的實時性和識別碼的同步性。通常只有在規定時間段內未發生信息傳遞異常的通道才是正常工作狀態。

3.6.2 保護設備調試

保護裝置調試工序：對設備插件的完備性和職能性進行檢測；對連接穩固性的檢查；進行設備回路完整以及電源直、交流的切斷后正常操作檢測；模擬實驗；對保護定值進行檢測、報告以及調整，該過程主要是對距離、縱聯差動、零序定時限和反時限等保護定值進行檢測和調整，校準完成后進行二次設置，保障通道符合正常工作的需求。

3.6.3 GOOSE調試

GOOSE的應用可以給系統提供更高的快速、及時響應能力。在具體的調試過程中，要認真對待報文統計和通訊信息的配置和整理工作；對調試過程中出現的網絡斷鏈、網絡警告以及配置不合理等問題要進行全面詳細的區別定義；提前準備好足夠的調試設備并進行清零工作；對GOOSE連線方式進行細致的調試。在事件處理的過程中，提前對目標信號完成添加工作，保證內外信號連接的有效性，嚴格監控相關信號的添加工作，確保信息傳輸的實效性和可靠性。

3.6.4 繼電保護系統的現場調試工作

如果采用直接從裝置端口進行測試的方法，需要將繼電保護裝置的接口光纖抽下來然后再接上，這種測試方法可以得到可靠的安全隔離數據；若采用交換機端口進行測試，就不用將光纖斷開和接上，但需要對其他裝置進行功能性的投退操作，還要涉及交換機配置的更改。相比之下，前者的操作相對簡便，而且獲取的測試數據也更符合實際的需求。

4 結語

在實際運行中，影響繼電保護可靠性的因素較多，既有產品質量上，也有工作環境、人為操作和軟件等方面。這些因素的存在，導致繼電保護裝置的拒動率、誤動率和缺陷率較高，嚴重降低了繼電保護的可靠性，造成是繼電保護裝置失效。為了切實提高繼電保護的可靠性，就要采用科學的方法來分析與評估繼電保護的可靠性，避免繼電保護裝置失效。

[1]閻忠富.關于智能變電站繼電保護的可靠性探索[J].科技視界，2015（16）.

[2]計海明，梁晨.智能變電站繼電保護可靠性研究[J].中國科技信息，2015（5）.

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2016-1-20