智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析

董建國

（身份證號：1321291977****2811）

隨著我國電力改革的加快，提高電力輸送的質(zhì)量，保障電力輸送的可靠性，成為滿足電力市場要求，轉(zhuǎn)變自身服務水平的重要方向。繼電保護作為智能變電站安全運行的第一道保護防線，其自身的可靠性自然成為人們關注的焦點。但是，對變電站繼電保護的可靠性問題的研究中，關鍵還是在于如何對可靠性進行評估，從而提高可靠性評估的準確性，為智能變電站的管理提供決策參考。對此，本文結合智能變電站繼電保護的結構，重點就繼電保護系統(tǒng)的可靠性評估方法進行研究。

一、智能變電站繼電保護系統(tǒng)結構

相較于傳統(tǒng)變電站來說，信息數(shù)字化以及通信網(wǎng)絡化是智能變電站最突出的特點，智能變電站繼電保護系統(tǒng)構成和傳統(tǒng)變電站有很大區(qū)別，傳統(tǒng)的變電站基本上是按照點對點的對接方法來連接繼電保護系統(tǒng)的斷路器、互感器以及其他保護單元，而智能變電站在這些保護單元的基礎上又增加了多個元件，合并單元會把將互感器的數(shù)據(jù)進行采集匯總，然后將數(shù)據(jù)信息合并，通過格式化的處理將最終的數(shù)據(jù)幀傳給交換機，斷路器作為一次設備主要是體現(xiàn)智能變電站的智能性，它會通過閉鎖信息以及跳合閘信息接收來對斷路器進行操控，并且在此過程中還會收集其開關部位的信息，然后將信息幀傳給保護單元。智能變電站中交換機和相關網(wǎng)絡的作用實際上就是在傳統(tǒng)二次電纜的基礎上做了進一步的調(diào)整完善，交換機是二次設備以及合并單元的信息交換傳遞媒介，通過交換機來實現(xiàn)信息在不同設備中的傳輸共享。

二、提高智能變電站繼電保護有效措施分析

（一）過程層中的繼電保護

在過程層中實現(xiàn)對繼電進行保護，在這個階段中，只有在迅速的跳閘系統(tǒng)的基礎上才能實現(xiàn)，因此，在對變壓器等先關的設備進行保護，降低過程層中的繼電保護的風險，并且要對電網(wǎng)的安全進行相關的保護，與此同時，在對系統(tǒng)進行保護的過程中要重點保護其功能的使用，對系統(tǒng)的保護裝備上進行有關的簡化。但是，由于設備的大量和長時間的使用，在進行過程層中的繼電保護中，再設計相應的開關時要保證其與硬件設備相分離，實現(xiàn)相對獨立性的保護，只有這樣才能對母線等進行有效的保護。針對相同的輸出電路而言，這樣獨立的保護方式可以使用不同的開關和電流即可實現(xiàn)，在進行有效的調(diào)整的過程中，應該注重保護通訊口，只有這樣才能有效的促進綜合電流的控制和使用。

（二）線路保護配置

線路保護配置大多數(shù)情況是通過縱聯(lián)差動方式來進行保護，總體來說，采用的保護方式主要有兩種，集中式和后備式。必須做到只要配置出現(xiàn)問題能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理，這是保證電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行的重要因素。對線路保護裝置進行保護的主要目的是它可以控制和保護散落在各級電壓之間間隔的單元，同時實現(xiàn)通信測量、監(jiān)視等功能，能夠為電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠、高低壓配電和變電站等其他修通提供完善的配電線路控制保護方案。

三、在過程層中提高可靠性的手段

這一環(huán)節(jié)的作用，主要的保護目標在于系統(tǒng)的迅速跳閘及母線、輸電線路和變壓器等設備。由于過程層內(nèi)部的主保護定值波動性并不大，因此就算電力系統(tǒng)在運行過程中的穩(wěn)定性出現(xiàn)問題，主保護定值仍然不會產(chǎn)生波動。

（一）對過流電的限定保護

過流電本質(zhì)上就是電流過載，一旦出現(xiàn)該問題就會使變電站發(fā)生外部電路短路、電流負荷壓力增大等問題。與正常電流相比，負荷電流不僅會造成變電站外部故障，甚至還會使變電站發(fā)生跳閘，嚴重影響智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性。所以，在智能變電站繼電保護系統(tǒng)中應用電壓額定延時方式，不僅能準確測量出變電站各條變電線路終端的電流量，還能及時處理負荷電流過載問題。一旦智能變電站出現(xiàn)負荷電流過載問題，智能變電站的繼電保護系統(tǒng)就會自動報警，智能終端與過載負荷電流的實際情況相結合下達保護命令，既能有效解決負荷電流對電力系統(tǒng)的影響，還能進一步提升智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性。

（二）電壓過載與不足

在變壓器配置變電站配電的環(huán)節(jié)中，必須要設置一個過載電壓或者低負荷電壓，這樣就可以避免因電壓過載或是不足影響智能變電站的運行。繼電保護系統(tǒng)對智能變電站的電壓調(diào)節(jié)控制功能進行重點保護，一旦電壓調(diào)節(jié)不穩(wěn)，出現(xiàn)過載或低壓，繼電保護系統(tǒng)就會對變壓器實施保護。由此可見，電壓調(diào)節(jié)功能的實現(xiàn)對繼電保護系統(tǒng)的可靠性造成影響。

四、擴充系統(tǒng)冗余性，提高系統(tǒng)可靠性

智能變電站能夠具有足夠安全可靠的繼電保護系統(tǒng)則需依倚靠系統(tǒng)冗余性。因此在實際操作環(huán)節(jié)，一般需從以下方面著手。第一是要在運行變電站的過程之中依托數(shù)據(jù)鏈路層技術來實現(xiàn)自動化，不管是使用到了哪種模式都可以實現(xiàn)最終的共同目標。從另一方面來看，三個不同的網(wǎng)絡一起組成了網(wǎng)絡構架，其實際的作用在于提升繼電系統(tǒng)的可靠性。而就總線結來說，使用交換機可以在較短的時間之內(nèi)改變總線結構并傳送數(shù)據(jù)信息，但是需要注意的是其冗余度不足，所以操作時間需要被相應延長。

結語

時代在進步，社會在發(fā)展，對電力資源的需求也在不斷增加，并且人們對供電的穩(wěn)定性產(chǎn)生了更高的要求，于是智能變電站誕生了。對比傳統(tǒng)變電站，智能變電站具備很多的優(yōu)勢，然而機遇和挑戰(zhàn)并存，由于其中采用大量的新設備和新技術，這對工作人員提出更高的要求，必須保持不斷地充實知識，高度重視繼電保護工作，如此才能推動我國的智能變電站朝著更好的方向快速發(fā)展。