探索智能變電站繼電保護實際運行中存在的問題

劉政

【摘 要】目前，人們生活水平不斷提高，電力系統面臨很大的供電壓力，隨著智能變電站數量的不斷增多，給電力整體安全帶來很大困擾。電力企業應該重視智能變電站繼電保護運行問題的分析，并采取積極有效的措施手段，保證機電系統的可靠性、安全性。

【關鍵詞】智能變電；變電站；繼電保護；運行問題

智能變電站的繼電保護系統對于日常供電工作有著舉足輕重的作用。相比傳統的綜自變電站而言，智能變電站的繼電保護系統的計算機數字、自動檢測等特點更為突出。但是有利有弊，智能變電站的繼電保護系統維護要求繁多，運維工作十分重要。

一、智能變電站的概念

在電力系統運行過程中想要提升變電站的信息傳遞、信息收集以及信息處理等功能，在智能變電站之中需要建立安全可靠的信息處理系統。通過在此方面運用比較先進的計算機技術、數字網絡技術可以在一定程度上保障網絡信息在傳遞以及運輸的過程之中更加順暢、高效。除此之外，在智能變電站之中運用這些技術一方面可以保證變電站設備的智能化水平，另一方面可以更加突顯網絡信息的優勢，從而進一步更好的控制此系統的配電裝置。智能變電站有兩方面的突出特征，其一是一次智能化，其二是二次智能化。它的突出特征可以有效的降低智能變電站在運營方面的費用，更好的節約成本，從而逐步提升變電站在送電方面的效率。智能變電站通過比較先進的智能化工作管理模式，在一定程度上逐步克服了以往變電站中互感器的飽和現象。智能變電站的出現和以往的變電站在光纜方面的應用方式有所區別。智能變電站不會出現交直流串擾等電磁兼容問題，解決了以往的這個難題。它的應用極大的改變的傳統的變電環境，進一步在電力系統運行方面的穩定性得到更好的提升。

二、智能變電站運行問題分析

首先，保護系統中的光纖問題。智能變電站繼電保護系統中，光纖的穩定性與否和質量的好壞都會對繼電保護系統能否正常運行產生影響。具體來說，光纖的損壞會導致保護設備和智能終端之間的繼電保護系統失去作用，或者GOOSE和SV插件出現故障也會使繼電保護失去作用。其次，合并單元和智能終端對多臺保護設備的影響。對于智能變電站的繼電保護系統來說，合并單元和智能終端的保護設備不止一個。這樣一來，當有電路的合并單元出現問題時，電力系統的保護設備就會停止運行，就會造成大面積的供電系統繼電保護設備失去作用。另外，設備老化、系統更新問題。智能變電站繼電保護系統的運維管理免不了要進行硬件設備的維修、更新、替換。并且在繼電保護系統的使用中，由于系統運行時間較長，如果不可以和新的智能電網相匹配，就需要進行繼電保護系統的升級或者CPU換新。除此之外，室外的設備在自然環境中也容易受到腐蝕、積塵等損壞，造成裝備老化現象，影響繼電保護裝置的正常運行。

三、提高智能變電站繼電保護運行可靠性的措施方法

（一）低壓側近區故障

該故障是由于短路現象導致大電流沖刷變壓器，使變壓器的動態穩定性降低，最終損傷變壓器。并且低壓側近區斷路現象還有可能破壞變壓器內部結構，所以為了保護變壓器的功能完整性，就需要解決處理低壓側近區故障。要先解決這個問題需要在低壓側增加合適的過流保護裝置，該設備需要具有限流速斷功能，這樣可以充分進行低壓出線速斷。添加限時速斷功能可以在低壓側母線出現問題甚至出線近區出現問題時，并且斷路器和速斷保護都沒有反應的情況下，及時地做出反應，并快速解決問題。

（二）加強變壓器的保護配置

電壓在經過電力系統配電線路時有限定的額度，因而電壓低于或高于限定額度均會對配電效果產生嚴重的影響。對于智能變電站而言，變壓器系統是重要的電壓控制與調節裝置，也是進行配電保護的重要裝置之一，所以在用電壓器裝置進行智能變電站繼電保護時，可將分布式配置應用于變壓器，實現差動功能繼電保護。與此同時，還可采取集中式配置的方式加強對智能變電站變壓器裝置的后備保護，或基于電纜和斷路器的直接相連的方式進行非電量繼電保護，提高智能變電站繼電保護可靠性。

（三）對間隔合并單元故障的維護

就當前的智能變電站建設水平與運行狀況來看，間隔合并單元故障是一種最為常見的故障類型，也就是說，合并單元是智能變電站繼電保護設備當中的薄弱環節。對此，需要運維人員加以重視，總結豐富的運維經驗，保證故障發生時能夠快速、準確地判斷故障原因，并通過先進的技術手段降低相關故障的發生率。例如，在單套配置的間隔當中，有可能發生合并單元故障，故障發生后，運維人員需要在第一時間發出“斷開”申請，即讓發生故障的間隔單元的開關及時斷開，并退出運行。當合并單元故障發生在雙套配置的間隔當中時，運維人員需要作出如下反應：將單線間隔與故障位置對應的保護出口壓板退出運行，同時將故障位位置對應的保護母線裝置退出運行。

（四）智能變電站繼電保護系統設計

優化系統的設計，具體來說可以從以下幾點來看：首先，選取合適的繼電保護系統模式。在間隔型保護模式下，可以選擇直采直跳，而如果是多間隔型的保護，則可以通過SV以及GOOSE的模式。其次，在電壓限定延時的情況下需要確保系統能夠在過負荷的情況下發出警報，以便后續及時的調整，來提高產品保護的可靠性。另外，在繼電保護系統中的間隔層以及站控層中，除了需要通過斷路器來實現自動開斷之外，還應當開啟后備的保護系統來避免開關出現失靈的現象。最后，通過可視化的技術可以對故障信息實現即時處理，有助于提升故障處理的效率。

（五）做好CID、SCD與交換機ULAN文件的管理工作

這類的文件等同于原本的二次設計圖與設備虛擬聯系配置，是確保全部智能設備能夠有效配合的前提。從起初投運調試過程的正確性，原始的備份到更改、升級的工作記錄皆需從時間、原因、改變內容、責任者等信息，皆需妥善保管。第六，對有關的技術標準進行改進與優化。隨著時代的進步，還要著力加強繼電保護軟件開發框架的技術統一，便于設備的更新與維護。第七，強化相關工作人員專業技能的培訓工作。對多年運行的綜合變電站而言，繼電保護工作者的認知水平與經驗有限，需要定期針對繼電保護舉辦學習講座以及實踐活動，提升工作人員的綜合技能。

（六）對信號轉發的網絡設備障礙的維護

在智能變電站當中，信號轉發設備故障的維護處理，應從網絡圖數據資料著手，從資料當中提取有效內容，以此確定信號轉發的網絡設備故障原因及具體的故障位置。例如，當確定智能變電站繼電保護設備發生GOOSE故障時，需要進一步對具體的故障情況與維修條件進行分析。若GOOSE連接出現異常，則可以判定原信號轉發網絡設備的連接保護失效。此時，需要進一步分析造成這一故障的決定性因素，并制訂相應的解決辦法，保證故障問題的高效解決，以支持繼電保護設備的正常運行。

四、結語

綜上，智能變電站繼電保護系統的運維工作中，一些問題依然存在，繼電保護系統的相關工作人員要對運行維護上的一些問題進行深入分析探討，并積極研究適合的解決方案。通過本文的探討，希望能夠給相關認識一些參考，保障智能變電站繼電保護系統的穩定運行。

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