關于智能變電站的繼電保護問題思考

魏挺

摘 要：隨著科學技術的不斷發展，各行各業都取得了很大的進步，智能變電站的建設也越來越多，這就使得智能繼電保護技術取得了更大的發展與進步。只能繼電保護技術的運用，不但可以有效提升變電站的運行安全性和工作效率，而且還可以在一定程度上節約能源，從而達到了保護環境的目的，使得智能化必定成為變電站未來發展的一個主要方向，而繼電保護技術是智能變電站最為重要的一項內容，只有處理好機電保護相關問題，才能促使智能變電設備取得更快的發展。

關鍵詞：智能；變電站；繼電保護；問題；對策

中圖分類號：TM77 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）28-0178-02

1 智能變電站特點

隨著社會經濟的不斷發展，智能變電站越來越深入到廣大人民群眾日常生活當中，其可以更好地實現數字化信息的管理與運行，從而使得信息的采集，處理以及傳輸過程都更加快速便捷，同時也在一定程度上推動其他相關設備智能化和自動化水平的有效提升。另外，信息收集和處理的高效性大大提升了對信息的利用效果，反之又推動了智能電網的進步與發展。我國目前對智能變電站的應用優勢主要體現在一次設備的智能化和二次設備的網絡化，一方面提高了設備的運行效率，另一方面還有效降低了運營成本。最后，智能變電站的使用還可以對傳統變電站中相關的建設和運行問題進行優化，比如應用智能斷路器和光電互感器設備的選用可以對傳統變電站中的電磁式互感器飽和問題實現有效的處理。

2 智能變電站繼電保護存在的問題

和西方國家相比較而言，我國智能電網的建設起步較晚，所以目前無論是技術還是設備都處于一個起步階段，尤其是智能變電站機電保護技術運用過程中仍然存在很多的缺陷，下面將對其各種缺陷進行簡要的分析。

2.1 智能化水平低

我國目前大多數智能變電站都是由原來的傳統變電站改造而來，在具體的運行過程當中需要大量的設備，對于設備資源的消耗量也非常之大，這邊在一定程度上降低了變電站的智能化水平，有時候還會導致智能化技術沒有達到最初建設的要求。設備和設備之間通常都會存在一些智能化連接口，可是有雨設備和連接線通常情況下都是由不同廠家所生產的，這便導致連接線和端口之間可能存在一定的不兼容性，嚴重影響著智能變電站運行過程的安全性，而且想要對其不兼容現象進行檢查也存在很大的難度。

2.2 設備接口連線不合理

現在的變電站中存在大量的耗能設備，設備當中又存在很多接口終端。這些設備在具體的運行過程當中，同一間隔的SV設備采樣和GOOSE設備之間的接口連線都需要在不同的設備之間進行，這就增加一定量的設備終端接口，也給相關工作人員的實際操作帶來了很多不方便的地方。

2.3 電磁設備受環境影響較大

現如今電子式互感器在智能變電站當中的應用越來越廣泛，而這些設備在具體的應用過程中非常容易受到外界環境的影響，所以使得電磁設備在對其進行測量的過程中存在一定的誤差，對測量數據的準確性和可靠性造成了一定的影響，進一步影響著電磁設備在智能變電站應用過程中的可靠性和穩定性。就我國目前電磁設備在智能變電站的應用情況來看，并不建議使用那些新型的電磁繼電保護設備，以此來提升電磁繼電保護設備的運行可靠性。還有一些智能變電站就地采用了變電站以往的電磁設備，可以有時候會因為技術水平的限制而影響安裝過程，因為安裝過程中存在大量的端口，從而給施工人員帶來了更大的挑戰，同時也造成了技術資源的浪費，而這與智能電網的節能原則是完全不相符的。

3 智能變電站的繼電保護技術優化

3.1 智能變電站繼電保護分析

3.1.1 “三層兩網”構架

和傳統的變電站相比較而言，智能變電站最大的不同點就是其相關操作都是利用網絡來進行操作的，在此前提之下，智能變電站的繼電保護主要分為間隔層、站控層以及過程層三大部分，而且每兩個層級之間都會存在一定的控層網絡。中間的控制層的主要任務是對相關數據的收集以及傳送，過程層的主要任務是利用間隔層將各種信號傳送給相關的繼電設備。

3.1.2 數據幀傳輸機制

在傳統變電站當中，繼電保護設備并沒有專門的信息收集和處理通道，從而使得對信息的傳輸以及保護效果都存在一定的局限性。而智能變電站當中的繼電保護主要是通過太網數據幀的形式來實現對信息的收集、處理以及傳輸，在整個傳輸過程中都是利用過程層網絡來完成的，從而大大擴大了繼電保護的范圍。

3.1.3 IEC61850標準

智能變電站在整個繼電保護運行過程當中，都應該嚴格按照IEC61850標準當中的相關規定和要求來實施，在實際設計過程中，通常情況下在一個設備當中往往會存在多個邏輯運行設備。在實施繼電保護的時候都是以邏輯節點來實施劃分的，而且針對不同的情況采用不同的處理方式以便更好地確保整個繼電保護過程的實時性，進一步使其更好地服務于變電站。

3.2 智能變電站繼電保護設計優化

3.2.1 安全性的優化

上面已經提到過，智能變電站繼電保護工作都必須嚴格按照IEC61850當中的相關標準來實施，標準實施了嚴格的統一有好處也有缺陷。好處就是標準統一了就證明一切操作也就相對比較透明化，缺陷是很容易受到網上各種惡意的攻擊，從而給整個變電站繼電保護信息的安全工作造成了一定的威脅。在具體的使用過程中，相關的工作人員應該充分結合變電站的實際情況來對安全問題進行詳細的分析，從而做好對變電站的安全管理工作。

3.2.2 可靠性的優化

現如今我國大多數智能變電站當中都充分應用了數字化技術，所以在繼電保護過程中也就會涉及到更多的電子設備，這也就給變電站運行過程的穩定性提出了更大的挑戰。這就要求在對相關電子設備進行選擇的時候應該充分結合變電站的具體情況，設計出最為科學合理的方案，以最大限度降低外界因素的干擾。同時在對光纜進行選擇的時候應該選擇那些穩定性能較好的光纜，在運行過程中一旦發現任何故障應該第一時間對其進行相應的檢修與排除，實現對變電站的有效保護。endprint

3.2.3 同步性優化

由于現如今變電站繼電保護過程中應用了更多的數字化技術，那么在實際運行過程中也就會面臨更多的數字化問題，數據的同步問題就是其中一個常見的問題。在對數據進行輸出的時候，往往總是存在時間上的一定差異，而如果這些信號不能很好地同步的話便會使得最終所采集到的信息也存在一定的誤差。所以應該對其進行一定的優化處理，首先可以對信號傳輸過程的過壓和過流現象進行有效的避免，從而更好地確保信號值的準確性，進一步使得整個變電站繼電保護過程更好地開展。

3.3 智能變電站的繼電保護管理

我國電網目前正面臨著非常大范圍的一次檢修工作，為了更好地推動我國智能變電站繼電保護工作的有效開展，進一步確保其運行過程的安全性和穩定性，就需要對整個繼電保護系統進行嚴格的核查。核查的范圍比較大，覆蓋了每一個變電站。智能變電站在繼電保護裝置方面通常情況下都是此阿勇的軟壓板模式，這樣相關的維修人員在維修過程中便可以利用保護屏上所顯示的數據來判斷整個變電站繼電保護系統是否需要維修以及哪里需要維修。另外在具體的檢修過程中還可以對所有的檢修數據進行備份，從而在以后的檢修過程中便可以對其進行一定的參考，有效促進了整個智能變電站繼電保護系統的快速發展與提升。

3.4 做好報文分析儀的檢修與維護工作

在通信系統當中，報文分析儀主要作用是用來對相關的網絡報文進行有效的傳輸，如果智能變電站內設備發生了故障，便可利用過報文分析儀來對其進行檢測和查詢工作，同時還可以用于第三方報文記錄以及監視。另外，報文分析儀還可以完成對系統網絡數據和運行狀態的有效監視。所以在智能變電站的維護過程中一定要注意對報文分析儀的記錄時間與期限的觀察，從而更好地保證報文儀所記錄的容量可以提供一周內所需的報文資料，同時還需要分析報文的功能，進而實現對站內設備的實時監控，及時發現設備在運行中出現的故障。

總而言之，繼電保護工作質量的好壞直接影響著整個變電站系統運行狀況的好壞，所以一定要確保變電站繼電保護工作的有效性。但是現如今隨著人們生活質量的不斷提升，對于電能的需求量也越來越大，這就給整個電力系統帶來了更大的挑戰，變電站只有做好相關的繼電保護工作，對其技術進行不斷地更新與拓展，充分引入現代化數字技術，建立更加完善的智能化變電站，只有這樣才能更好地服務于人們，進一步有效推動智能變電站的可持續發展。

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