智能變電站繼電保護穩定性研究

吳雪

摘 要：隨著電力事業的快速發展，電力系統智能化發展已經展現了不可逆轉的趨勢，并在全社會范圍之內受到了廣泛重視。如果想要確保智能變電站穩定運行，那么必須從繼電保護方面有效改造其安全性、可靠性及穩定性，只有這樣才能全面建立智能電網，為現代化建設提供平穩健康、安全持續的電力保障。本文將智能變電站作為研究視角，針對智能變電站繼電保護的要點進行了總結，并在此基礎上提出提高智能變電站繼電保護穩定性的對策，旨在進一步提升我國智能變電站的穩定性，同時不斷推動我國電力事業的健康平穩發展。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護；穩定性

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）23-0147-02

隨著社會的快速發展，各行業都在加大數據化、信息化方面的投入，各行業、各個領域都開始將創新性理念應用于產品設計工作中。電力領域也在傳統繼電保護基礎上引入智能化技術，智能化變電站成為該行業發展的必然結果。智能變電站中電力信息采集、處理均可以利用網絡化技術來完成，通過協調一次設備、二次設備運行，以降低系統運行成本，同時促進系統運行效率提升。智能變電站繼電保護運行過程中，需要針對繼電保護可靠性、同步性與實時性進行綜合考慮，最終提升其運行穩定性，從整體上提升電能質量。下面就讓我們一同對智能變電站繼電保護穩定性的相關內容進行分析。

1 智能變電站概述

作為智能電網中一個重要組成部分，智能變電站是電力事業發展進程中的關鍵環節之一，在建立智能電網工作中發揮著非常積極的作用。所謂智能變電站是指在變電處理中，信息資源搜索、傳遞及處理等程序均帶有數字化的特征。在智能變電站運行過程中，數字化、網絡化、時代化特征十分明顯，硬件設備上高科技特征凸顯，不管是硬件設備還是軟件系統在其工作中均體現了一定的規范化與通信協議特征。智能變電站與傳統變電站相比有著諸多優勢，如智能變電站可以實現網絡化管理，變電站設計不再復雜，變電站建立、設計中也不再需要投入大量的人力、物力與財力，更加符合現代集約化要求。在運用智能變電站繼電保護裝置的過程中，需同時考慮到繼電保護的實時性、穩定性與同步性等特征，這樣才能從整體上提升其運行的穩定性。

2 智能變電站繼電保護的要點

2.1 確保電子裝置可靠性

智能變電系統由很多電子裝置所組成，這些電子裝置運行穩定與否直接關系到變電站的可靠性。電子裝置運行過程中可能會受到很多因素的影響，換句話說影響其穩定性的因素有很多，其中還有一些外在因素是無法得到有效控制的，如環境潮濕等，但是如果合理控制硬件設備穩定性，往往可以有效控制這些電子裝置的穩定性，如選擇穩定性較高的設備與電纜[1]。

2.2 注重繼電保護系統協調性

眾所周知，傳統變電站系統在互感器保護時間同步性上存在弱勢，但是隨著智能化變電站問世以后，這一問題即得到了很好的解決，這主要是由于智能化數據與信息快速傳輸、分項，使得信息的同步性得到了保證。線路差動、同期檢測可以充分保護智能變電站系統的繼電時間，采集不同變電站信息時，智能化系統終端體現出了不同差異，這體現在信息幅度變化、強度變化上，所以，對于整體繼電保護系統穩定性來說，確保數據的同步性起到了非常重要的意義，這里提到的同步數據有本側、同側的相關數據。根據對繼電保護速動性的要求，保護裝置動作切除故障的時間，必須滿足系統穩定和保證重要用戶供電可靠性[2]。繼電保護裝置，屬于一個多系統型設備裝置，有漏電保護器、繼電器、線圈開關、測試按鈕、零序電流互感器構成，并且，內部有空設置了多條線路，如圖1所示。

2.3 用“直采直跳”的方式運行繼電保護系統

由線路保護、間隔交互裝置、中心交換機、智能終端、母線合并單元醫用級線路保護終端等一同構成了“直采直跳”繼電保護模式。其中，安裝了兩種形式的中心交換機，一種為間隔交換機，一種為母聯間隔交換機，兩種設備在運行時，各有自己的優勢。其中，一支路一間隔保護是間隔交換機的主要特點，母聯間隔交換機能夠一條支路保護n個間隔。所以，利用這種保護方式，能夠更好的促進繼電保護系統運行[3]。

2.4 科學的設計繼電保護系統

繼電保護系統時確保科學安全運行整個電力系統的重要環節，通過應用繼電保護系統，可以達到全方位、安全控制整個變電站的目的，使供電站信息化傳輸能力、電能轉換能力得到了有效的提升和強化。對于促進整個繼電站的運行發揮了巨大的作用。及時優化設計繼電保護系統，而且，在設計完該系統后，為確保系統的運行和管理工作順利進行而奠定基礎。例如，在建設智能化變電站時，可以利用GOOSE以及SV模式轉化繼電保護系統，從而提升系統的運行和控制能力。

3 提高智能變電站繼電保護穩定性的對策

繼電保護對電力系統穩定性影響非常大，為了確保滿足社會生產與生活需求，必須提升智能變電站運行效率，科學配置繼電保護裝置，同時提升電力系統運行穩定性、安全性，這樣才能提升電能質量，確保電力事業穩定發展。下面從變壓器保護、電壓限定及線路保護三方面談一談如何提升智能變電站繼電保護的穩定性[4]。

3.1 變壓器保護

輸電系統建設過程中，都會計算和限定輸電線路可以承載電壓的能力，實際上不管是超出還是低于電壓承載能力，電壓都會對輸電線路造成損害，這種情況下就需要利用變壓器系統針對輸電線路電流做出一些處理，確保電壓額度處于輸電線路限定范圍以內，這樣才能將變壓器的作用充分發揮出來。為了確保智能變電站中繼電保護的穩定性，我們通常需要利用分布式配置方法，推進變壓器實時差動，以起到保護差動功能的重要作用。

3.2 電壓限定

智能變電站運轉過程中，在電流等因素的制約下，時常會發生外部斷路的現象，導致實際電流超出負荷要求，對變電站正常運行造成嚴重影響，這時還可能會出現跳閘等一系列問題，對繼電保護穩定性帶來一些負面影響。因此，可以利用限定電壓延時的方式，計算出線路中經過的電流量，一旦出現實際電流量超出負荷值的問題，會及時將信息傳遞給管理系統，這樣管理系統即可在第一時間內接受故障信息，進而做出一定的反應，通過這種方式有效提高變電站繼電保護的穩定性。

3.3 線路保護

現階段我國電力系統線路保護方面主要利用縱聯差動的保護方式，這種縱聯差動方式在裝置設計中利用集中式、后背式保護方法，通過利用這兩種保護方式及時的、有效的解決配置中出現的各種問題，以確保輸電線路各項功能的正常運行。因此，在變電站繼電保護工作中，應采取有效性的措施，著力強化保護線路保護配置的力度，從而對電力配電線路系統中各電壓間隔單元的有效控制。所以，在實際工作中必須著手改進變電站中的配電線路，以確保電力系統穩定的、安全的運轉，最終促進變電站繼電保護穩定性的提高。

3.4 繼電設備保護管理

在智能變電站繼電保護系統中，設備管理屬于一項重要的管理型工作，只有科學的管理了繼電保護設備，才可以依據實際情況運行變電設備。在具體運行中，為了提升變電站的整體運行效率，所以，我們一定要全面、系統的管理運行狀況，而且，與基本的設備運行管理方法相結合，進行科學的部署與規劃。

（1）全面分析與管理變壓器保護裝置，確保設備管理可以為保護繼電裝置而做出貢獻，從而有效的提升其整體管理效率和質量。（2）基于基本的設備管理規范，充分的分析與設計繼電保護設備的電網線路運行情況，與相關分析結果的結合，科學規劃線路布設和運行方案，從而提升整個變電站的運行效果。

4 結語

綜上，現階段人們對電力的依賴性已經到了不能替代的程度，一旦發生供電變動就會對居民正常生活、商業發展造成不利影響，因此，我們必須從多角度提升變電站繼電保護系統穩定性，確保整個電網正常、有序的運行，這對整個國家的發展都具有重大意義。所以，我們應該進一步加大對變電繼電保護系統穩定性的研究，確保整個保護系統運行的穩定性，最終不斷推動我國電力事業的順利發展，同時也為社會的穩定提供保證。

參考文獻

[1]闕定飛.新一代智能變電站繼電保護故障可視化分析方案[J].山東工業技術，2016，（1）：182.

[2]何旭，姜憲國，張沛超，等.基于SVM的小樣本條件下繼電保護可靠性參數估計[J].電網技術，2015，（5）：1432-1437.

[3]張健康，粟小華，胡勇，李懷強.智能變電站保護用電流互感器配置問題及解決措施[J].電力系統保護與控制，2014，（7）：140-145.

[4]葉秉森，仇孝國，劉永強.智能變電站繼電保護系統提高可靠性的方法[J].電子技術與軟件工程，2017，（19）：235.