智能變電站繼電保護及自動化系統

張健平

（國網黑龍江省電力有限公司佳木斯供電公司，黑龍江 佳木斯 154002）

在電力系統運行過程中，繼電保護對故障起著重要的保護作用，對于裝設繼電保護的電力系統，一旦電力系統發生故障，則繼電保護裝置則會發出指令，使距離故障最近的斷路器接受跳閘命令，從而進行動作，這樣故障元件則能夠及時從電力系統中斷開，避免故障所帶來的損失擴大，確保電力系統能夠實現安全供電，使電力系統能夠穩定的進行運行。

一、繼電保護自動化系統的構成

（一）設置變壓器保護

電力的輸出和輸入情況有一定的限定標準，在使用過程中為保證正常配電，需要進行嚴格控制。但實際工作中，為提高電壓的可控性，需要采用更加合理的方式進行配電，其中采用變壓器保護裝置可以實現對電流的后備保護，進而對自動化系統的配電功能進行保護。

（二）優化繼電保護系統

對繼電保護系統進行優化，需要以實際情況為主要依據，同時應該給出相應的電力指標。具體可以在其他條件允許的條件下對電壓進行控制，盡量降低系統的拒動可能性，從而不斷提高自動化系統運行的穩定性。

（三）線路保護配置

對于線路保護裝置而言，最重要的是采用集中式、后備式、通信監視以及測量等幾種方式，這幾種方式在實際工作中通過相互備用像話合作共同發揮作用。線路保護配置在整個使用的過程中可以直接保護電力和線路的應用，通信監視主要通過保護裝置對人們進行及時提醒，從而提高檢修效率，避免對電力系統的正常運行造成影響。

（四）強化系統二次巡檢

行業標準《智能變電站工程調試及驗收規范》內容包括基本規定、組態配置、單體調試、分系統調試、啟動試運、驗收等要求。分系統調試介紹了保護系統、PMU系統、監控系統等驗收調試項目和驗收要求；啟動試驗規定了送電運行過程中的啟動條件、受電試驗、帶負荷試驗、連續24小時試運的內容和要求；驗收章節定義了工廠驗收、現場驗收和投運驗收等環節項目。

加強繼電保護系統的二次巡檢是確保智能變電站穩定運行的基礎保障，其不僅能夠及時發現系統運行中所存在的問題，確保系統運行的穩定性，同時還可以大大的提升繼電保護系統的可靠性。還有最重要的一點就是需要提高繼電保護系統二次巡檢的工作人員的工作技術和豐富工作人員的工作經驗，只有這樣才能最大程度的發揮二次巡檢的重要作用。

二、加強智能變電站繼電保護系統運行穩定性措施

（一）加強過程操作中的繼電保護

過程操作中的繼電保護主要表示快速跳閘功能的實現，可以及時完善變電站母線、輸電線路以及變壓器等的保護，降低了運行中所產生的風險，加強了電力調度系統保護。同時還要簡化系統保護設備與系統保護裝置。簡而言之，當主保護定值波動較小時，即使電力系統再發生變化，繼電保護也不會變化，體現了繼電保護系統的穩定性。但是很多智能變電站中的一次設備較多，所以進行繼電設計時，必須將軟硬件分開設置，并加強獨立保護。從相同的輸電線路來看，進行獨立采樣時，可以利用不同開關電流來實現，及時掌握系統電流綜合運行情況。在繼電保護實際工作中，利用多端線路掌握智能變電站及對母線保護，并將站內保護裝置設置為同步采樣，結合變電站要求進行調整，保證采集數據的可靠性。

（二）間隔層繼電保護

在變電站繼電保護中應用雙重化配置，對后備保護進行集中化的配置，通過后備保護系統為變電站提供后備設備保護、開關失靈保護，并對相鄰范圍中的相連線路、對端母線進行保護，依據后備設備電流判斷電網運行中的問題，完善跳閘策略。同時，在變電站電壓中實現等級的集中配置，調整技術實施，并適應電網的運行情況，以電網運行為基礎制定幾套運行方案，并結合變電站的電網系統，選擇最優的運行方案，實現智能變電站的繼電保護。

（三）增加系統冗余性

為了保證智能變電站繼電保護系統的安全，必須提高系統冗余性。實際操作時，可以從以下兩方面做起：第一，以太網中的數據鏈路層技術幫助并支持變電站自動化想，可以利用多種模式實現共同目標。第二，從網絡構架需求分析。網絡構架一般由3個網絡組成，主要目的是提高變電站繼電系統保護可靠性。第一，總線結構。總線結構可利用交換機進行數據信息傳送，減少了接線，但是由于冗余度較差，在實際使用中，必須經過長時間操作才能實現目的。第二，環形結構。環形結構與總線結構較類似，環路上任意一處均可提供不同冗余，將其與以太網聯合起來，可以形成管理交換機，具備了生成樹協議，此種操作還可以給機電系統運行提供物物理中斷冗余，可以將網絡重構控制在一定操作范圍內，收斂時間較長，一般難以完成相關任務，影響了系統重構。第三，星型結構。星型結構的主要特點就是等待時間較短暫，可以應用于導頻高要求的場合，沒有冗余，但是將其應用到交換機運行中會影響信息傳送，可靠性較低。所以給變電站選擇繼電保護系統網絡構架時，必須結合實際情況進行分析，在詳細了解各自情況后，選擇合適的網絡架構，提高繼電系統可靠性。

結束語：

總之，電力系統及其自動化已經成為電力行業發展的重要趨勢，并引領其向著更好的方向發展。因此，探究電力系統及其自動化和繼電保護的關系，不斷探究新的措施和手段提升電力系統自動化水平，保證變電站及其他組成部分的穩定運行，科學應用繼電保護裝置自動化系統，為電力事業的健康發展提供可靠的技術支持。