分析智能變電站繼電保護系統可靠性

倪颋　趙闊　劉釗

摘 要：智能變電站機電保護系統和傳統的繼電保護系統有本質的差異，在結構上有重大的變化。智能變電站繼電保護系統的評價模型和方式比較特殊，可以及時處理相關信息，而且應用范圍比較廣。在研究中，將以智能變電站繼電保護系統的信息流和結構為基礎，結合具體情況，有效分析系統運行的可靠性。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護；可靠性；信息流

中圖分類號：TM63；TM77 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.139

智能化變電站是由網絡組模式組成的，其本身就具有多樣化的特點。保護系統或者功能部件可以冗余配置，針對數字化保護系統的特殊性，在應用階段，需要有效分析評價系統和選擇方案，及時解決系統中存在的問題。針對數字化繼電保護系統的特殊性，在應用時，工作人員要高度重視相關問題，及時分析系統信息，充分利用二端網絡系統有效配置模型，以滿足可靠性評價系統的具體要求。

1 信息流和結構形式

智能變電站的繼電保護系統組成比較復雜，要認真分析各個部件的具體組成，確定結構的類型。下面，將分析智能變電站繼電保護系統的組成。

1.1 同步對時信息

根據現有信息形式的特殊性，在應用階段，考慮到信息回路的指標要求，要及時分析系統組成；考慮到固定時間軸的變化，要有效分析合并單元。保護單元和智能終端系統的操作比較特殊，現有的變電站對時方式有3種，分別為脈沖對時、編碼對時和網絡對時.如果對時方式不一致，拓撲結構也會發生不同程度的變化。脈沖對時和編碼對時需要以對時網絡為基礎，考慮到同步傳輸介質的具體要求，必須及時、有效地分析星型結構的指標。

1.2 SV報文信息

SV報文信息起源于互感器，經過合并單元和交換網絡之后，最終達到保護單元的目的。交換機網絡用虛線表示，由于采樣值存在一定的差異性，所以，可以采用不同的規約制度進行分析，采用點對點的傳輸形式，不需要使用交換機網絡。SV報文信息回路結構設計如圖1所示。

通常情況下，傳輸介質為光釬或者電纜。由于沒有采用太網傳輸的形式，則要依照恒定變更的形式來分析。數據內容多是固定的，通訊方式為邏輯點對點的單向傳播形式，一般不用交換機。由于太網的傳輸形式比較特殊，CSMA/CD的介質訪問控制方式又不確定，所以，要及時分析附加信息。考慮到合并單元發出的信息標準性，在后續應用階段，要及時比較外部網絡結構，明確單元時鐘的方向。

2 智能變電站繼電保護可靠性分析

智能變電站繼電保護系統比較特殊，在應用階段，考慮到保護機制的具體要求，需要從實際情況入手分析系統的應用形式，從而滿足系統設計的整體化要求。下面，簡要分析智能變電站繼電保護可靠性的相關內容。

2.1 可靠性參數選擇

可依賴的原件保障信息是系統可靠性評估的重要基礎。對于一次設備和二次設備，尤其是可以修復的原件，在穩定檢修的前提下，要及時處理故障。由大量數據信息可知，智能操作形式的應用范圍比較廣，可以采用新型智能電子設備處理相關問題?？紤]到長期穩定概率評估系統的要求，必須分析各類指標，避免出現系統狀態設計不合理的情況。

2.2 及時處理原件

原件所處的系統是不同的，在處理故障和各個環節時，需要分析EM、SW、Wire原件。在系統應用的過程中，會出現信息丟失的情況，因此，可以將原件的失效模式分為拒動和誤動2種。在穩定性分析的過程中，要科學評估失效概率。

2.3 確定可靠性框圖

根據可靠性框圖（Reliability Block Diagram，RBD）的具體要求，在系統分析階段，要優化設計比例，及時對系統進行處理?？煽啃钥驁D本身是一種比較清晰、簡單的計算方式，基于系統狀態的具體要求，必須有效分析原件狀態和概率形式，然后繪制出不同的狀態概率。在具體工作中，由多個獨立分散的布置構件構成保護系統，根據原件相似系統的具體要求，在記錄原件時，要考慮到原件的并聯關系。任何一個原件出現操作失誤都必然會影響并聯環節。只有2個原件都拒動，并聯環節才能發揮理想的作用。

3 線路保護可靠性分析

與傳統的線路形式相比，可靠性軟件的具體應用是比較重要的。如果傳統線路保護的電纜數量為20根，則要考慮到可靠性框圖的具體要求，而冗余線路的可靠性構建在其中發揮著非常重要的作用。在智能變電站系統的應用階段，必須有效分析可靠性線路系統，以滿足系統設計的后續要求。根據現有保護系統的各項指標要求，在智能終端和交換機設計中，要及時分析可靠性指標分析，滿足組網建設的模式要求。在同一個模式下，SV和GOOSE會直接影響共網傳輸系統。共網結構形式清晰、明確，要根據智能電子元件的要求及時分析和比對系統的運行情況。

4 母線保護系統的可靠性分析

根據母線保護機制的具體要求，假設母線設計的電纜數量為100根，單套母線的設計必須考慮到相似結果的具體要求。同時，由于網絡采集模式與外部數據是同步的，所以，采用直接管理的形式分析電子設備數量、保護系統結構及其母線設備等因素，最終確定合理的方案。由現有的分析結果可知，“直采直跳”的模式是保護方案的主要選擇，可以采用組網建設的方案實現分網傳輸。

5 結束語

基于智能變電站系統傳輸結構和形式設計的特殊性，在系統分析階段，需要考慮不同組件形式的具體要求，確保光纖的施工質量。智能變電站的保護系統的應用范圍比較廣，可以采用可靠性建模的設計形式，及時分析不同的信息形式。評價系統的確定也對軟件的實施起到了重要的作用，人工計算比較復雜，利用軟件實施可以實現系統的可靠性評估，進而擴大系統的應用范圍。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕