基于提高智能變電站繼電保護可靠性的措施分析

胡舫舸

摘 要：隨著科技的進步，電纜光纖的利用，有效地提高了智能變電站繼電保護可靠性。鑒于此，本文就圍繞智能變電站和繼電保護的內(nèi)涵剖析、對繼電保護系統(tǒng)的可靠性的深入剖析、促進繼電保護系統(tǒng)可靠性提高的有效措施，這個方面進行深入地分析，旨在為供電企業(yè)的變電站智能化積極提供理論參考，促進供電企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。

關鍵詞：電站；繼電保護；電網(wǎng)；可靠性；措施

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）20-0163-02

1 智能變電站和繼電保護的內(nèi)涵剖析

1.1 智能變電站內(nèi)涵

顧名思義，既然是智能變電站，所以它是一種自動化、智能化的電網(wǎng)控制站。主要是運用現(xiàn)代網(wǎng)絡技術，在此基礎上充分地將信息采集、信息測量以及信息控制的一種模式。智能化變電站的特征在于：信息交互模式為網(wǎng)絡化、信息應用為集成化、書籍采集模式為數(shù)字化。在互感器方面，由于傳統(tǒng)變電站所采用的互感器為常規(guī)化設備，遠不及智能化變電站所采用的互感器——電子式互感器。在采集和傳輸數(shù)字信號的過程中，主要是依靠高速以太網(wǎng)得以實現(xiàn)，進而可以實現(xiàn)一種自動化管控。與傳統(tǒng)的變電站相比，數(shù)字化變電站結構具有更為優(yōu)化的組成結構，兩種變電站結構剖析如圖1所示。

1.2 繼電保護內(nèi)涵

由于智能變電站的繼電保護，所采用的是IEC61850協(xié)議，跟傳統(tǒng)的繼電保護存在著不同，主要在間隔層和站控層結合的系統(tǒng)結構存在著差異性。而在智能型的變電站繼電保護系統(tǒng)中，此種保護系統(tǒng)構成元件主要為同步時鐘源、電子互感器，以及智能終端和網(wǎng)絡接口，還包括合并單元和交換機等部分。在智能變電站中，系統(tǒng)會將所采集到的信息進行匯總并將這些匯總的信息向繼電保護裝置進行及時傳遞，當系統(tǒng)裝置接受到裝置以后，并進行一些動作：跳合閘等處理[1]。

2 對繼電保護系統(tǒng)的可靠性的深入剖析

2.1 對繼電保護系統(tǒng)的結構進行剖析

在智能變電站中，對于繼電保護系統(tǒng)的分類只要根據(jù)GOOSE以及SV的積極傳輸是否存在著共網(wǎng)，以及跳閘和采樣方式，進而將繼電保護系統(tǒng)分為幾種模式。（1）直采直條模式。在這種模式中，繼電保護設備所采用的是光纖進行直連采樣以及跳閘，存在的分支僅僅只在部分中出現(xiàn)。（2）網(wǎng)采直跳。在這種模式中，GOOSE以及SV是一種獨立性質(zhì)的共網(wǎng)或者組網(wǎng)。（3）直采網(wǎng)跳。即繼電保護系統(tǒng)中保護設備能夠直接實現(xiàn)直接方式進行采樣，其跳閘主要是利用GOOSE網(wǎng)絡實現(xiàn)。（4）網(wǎng)采網(wǎng)跳模式。這種模式在采樣和跳閘實現(xiàn)的方式，主要是通過GOOSE、sv單獨或者是共網(wǎng)絡來完成。在繼電保護系統(tǒng)中，其主要的機構為過程層網(wǎng)絡，在繼電保護控制中，主要是通過過程層網(wǎng)絡展開信息的準確采集以及斷路器來實現(xiàn)。在確報繼電保護系統(tǒng)能否進行實時運作中，主要是通過GOOSE報文和SV報文及采樣值來確定。

2.2 對繼電保護系統(tǒng)元件的認識

在智能變電站繼電保護系統(tǒng)中，包括合并單元、交換機，以及智能終端和網(wǎng)絡接口，還包括同步時鐘源和電子互感器等，下面對其分述。

就交換機而言，它是智能以太網(wǎng)絡中的關鍵性的節(jié)點，在進行數(shù)據(jù)幀的交換中，是在數(shù)據(jù)鏈路層這個地方得以實現(xiàn)。當前而言，由于技術的不斷提高，促使信息的流傳遞速得到大幅度地提升。如VLAN（虛擬局域網(wǎng)），就能夠進行單元智能劃分，這樣就有效地提高了通信的效率。而電子互感器跟傳統(tǒng)里的那種電磁互感器進行比較，傳統(tǒng)的電磁互感器不具備電子式的互感器優(yōu)勢，電子式的互感器具有安全、小巧輕便、經(jīng)濟優(yōu)勢，還具有數(shù)字化和測量準確等優(yōu)點。電子互感器由于傳感頭電源有多種形式，故根據(jù)傳感頭電源標準又可以將電子式互感器分成幾種類型：無源型和有源型。在采樣傳輸過程中，實現(xiàn)這一目標的是合并單元。合并單元利用互感器傳輸?shù)牟蓸拥木唧w信息，并將這些信息數(shù)據(jù)向繼電保護設備進行傳輸。在這種傳輸方式中，對繼電保護裝置之間所存在的接線工作全部免除，這兒樣一來就有效地節(jié)約了成本，達到對數(shù)據(jù)共享之目的。在對斷路器實現(xiàn)實時有效的監(jiān)控中，智能終端發(fā)揮著重要的作用。智能終端對設備內(nèi)部中的一些數(shù)據(jù)進行收集，進而對斷路器實現(xiàn)檢測。通過對斷路器的檢修進而達到對設備可能出現(xiàn)的問題實現(xiàn)預防和解決。智能終端的作用，既可以積極接受控制斷路器開斷這些命令，以此同時還能夠?qū)嗦菲鬟\行狀況進行反饋。智能電網(wǎng)信號在采集以及展開傳輸過程的統(tǒng)一時序，主要依靠同步時鐘提供有效保證。有了同步時鐘提供保證，進而電網(wǎng)運行的準確性和可靠性得到了保證[2]。

3 促進繼電保護系統(tǒng)可靠性提高的有效措施

在變電站中，要想提高繼電保護系統(tǒng)的可靠性，有必要從兩個方面對其積極優(yōu)化，一方面從繼電保護系統(tǒng)設備組成進行優(yōu)化，另一方面從繼電保護系統(tǒng)的設計對其優(yōu)化。

就設計而言，有必要充分做好幾點：（1）在選用合適的繼電保護模式過程中，必須積極根據(jù)變電站的實際狀況來確定。一般而言，智能變電站中的間隔型保護宜采用的模式為直采直跳模式。而對于多間隔型保護則應用的是模式主要是GOOSE、SV這種共網(wǎng)傳輸?shù)哪Ｊ健W(wǎng)采網(wǎng)跳。（2）進行電流測量一般處于電壓限定延時一條件下，如果電流出現(xiàn)超負荷就會及時地將警報發(fā)出，這樣就可以達到提高繼電保護的目的。（3）積極依靠斷路器的自行開和斷，能夠?qū)^電保護的間隔層以及站控層實施保護，但是還不夠，還需將后備保護系統(tǒng)進行啟動，有助于對開關失靈的有效預防。在積極提高變電站保護作用過程中，一定要根據(jù)電網(wǎng)在運行過程中的實際狀況來優(yōu)化。（4）在及時發(fā)現(xiàn)和及時處理故障的過程中，可以充分引進可視化技術，采用這種可視化技術能夠?qū)ψ冸娬局兴霈F(xiàn)的問題展開可視化的處理。

要想提高繼電保護系統(tǒng)的可靠性，除了對繼電保護系統(tǒng)的設計進行優(yōu)化外。在組成繼電保護系統(tǒng)設備中，也必須做好積極優(yōu)化，而繼電保護系統(tǒng)設備內(nèi)容有：（1）在繼電保護系統(tǒng)設備中，積極做好對變壓器、變壓器，以及母線和斷電器等重要設備實施有效優(yōu)化，這樣有助于對電網(wǎng)穩(wěn)定安全運行積極提供有效的保障，最終達到降低繼電保護系統(tǒng)在運行過程中的風險問題。（2）積極做好對變壓器配置進行有效優(yōu)化，這樣就可以避免電網(wǎng)運行過程中可能出現(xiàn)的電壓過低或者過高的情況。（3）做好對電網(wǎng)的線路的有效保護。保護方式有后備式保護和集中方式保護，時時監(jiān)視整個系統(tǒng)，確保光纜安全穩(wěn)定性，有效降低電子造成的不同程度的干擾。

4 結語

在實踐中，積極地高智能電網(wǎng)中繼電保護系統(tǒng)的可靠性的具體的方法策略很多，其中一定有做好繼電保護系統(tǒng)積極優(yōu)化，優(yōu)化應當從來年各個方面進行，一方面從繼電保護系統(tǒng)設備組成進行優(yōu)化，另一方面從繼電保護系統(tǒng)的設計對其優(yōu)化[3]。只有這樣才能促進智能電網(wǎng)在高效、穩(wěn)定、安全情況下正常運行。

參考文獻

[1]錢世偉.智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析[J].山東工業(yè)技術，2016，（18）：128.

[2]萬林豪.智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析[J].科技與創(chuàng)新，2016，（13）：126+128.endprint