智能變電站繼電保護問題探究

王延甲

摘要：智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，讓智能變電站擁有廣闊的發(fā)展前景。智能變電站無論是在網(wǎng)絡(luò)通信、組織結(jié)構(gòu)、二次設(shè)備使用方面都與傳統(tǒng)變電站有著一定的差異。所以，了解智能變電站繼電保護的相關(guān)問題，才能夠推動智能變電站的安全運行，提升其繼電保護的可靠性。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護；問題

隨著人們對于電能需求量的持續(xù)攀升，電力企業(yè)就會擁有一個良好的環(huán)境，從而推動相對應(yīng)的電力設(shè)備的轉(zhuǎn)型與升級處理，這樣就可以迎合時代的要求。在漫長的發(fā)展歷程之后，當(dāng)繼電保護裝置能夠運行的穩(wěn)定，才能夠提升電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

一、智能變電站中繼電保護的作用

智能變電站的不斷發(fā)展，其實際的供電質(zhì)量會與人們?nèi)粘Ｉ町a(chǎn)生直接的關(guān)聯(lián)。但是在運營環(huán)節(jié)，一旦元器件本身發(fā)生了問題，就可能引發(fā)整個智能變電站的跳閘，從而影響到供電設(shè)備的正常使用。基于這一情況，為了不進一步破壞智能變電站的供電設(shè)備，就需要直接從智能變電站中隔離已經(jīng)受損的元器件，確保其影響可以局限在可控范圍內(nèi)。在日常的電力系統(tǒng)運行中，一旦智能表變電站出現(xiàn)問題，繼電保護裝置就會自動發(fā)出警報，從而將故障控制在一定范圍內(nèi)，以此來實施有效的監(jiān)控處理。不僅如此，一旦智能變電站發(fā)生故障，就可以確保在最短時間內(nèi)，利用繼電保護裝置來實現(xiàn)故障和電力系統(tǒng)的隔離，避免故障影響進一步擴大，以此來為智能變電站的運行穩(wěn)定性和安全性提供保障。所以，在智能變電站中，自動化繼電保護技術(shù)就能夠發(fā)揮關(guān)鍵性作用[1]。

二、智能變電站繼電保護系統(tǒng)面臨的問題分析

針對當(dāng)前的智能變電站而言，其繼電保護系統(tǒng)面臨的問題，本章節(jié)放置在電子式互感器、異常數(shù)據(jù)以及就地化間隔保護幾個方面，希望通過這幾方面的研究，能夠?qū)^電保護系統(tǒng)的相關(guān)問題有清楚的認識，能夠促進智能變電站繼電保護系統(tǒng)的合理運行。

（一）電子式互感器

在實際繼電保護系統(tǒng)之中，通過電子式互感器就可以滿足變壓器運行、母線與母聯(lián)等一系列的有效防護，這樣就可以提供可靠度給繼電保護。但是我們依舊需要考慮到，電子式互感器應(yīng)用還存在如下的問題：

首先，使用電子互感器會增加系統(tǒng)運行負擔(dān)，元器件的增加會降低系統(tǒng)的可靠性，并且部件之間的延時、采樣無法同步等問題，都會對繼電保護系統(tǒng)的工作帶來影響。所以，就需要考慮到電子互感器的合理使用，杜絕超負荷運行的情況出現(xiàn)[2]。

其次，變電技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，使得電磁環(huán)境進一步復(fù)雜，進而干擾電子式互感器的正常工作，尤其是采集器，難免會受到電磁干擾的影響。一旦開關(guān)分合操作與斷路器被分開，亦或是有短路故障出現(xiàn)，那么就會導(dǎo)致繼電保護系統(tǒng)的運行受到影響。因此，還需要注重對電磁環(huán)境的控制，避免對正常的運行產(chǎn)生干擾。

再次，在電網(wǎng)出現(xiàn)擾動、電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，當(dāng)電流互感器處于暫態(tài)過程，就會對電子式互感器測量精確度產(chǎn)生影響，進而引發(fā)錯誤動作。如，變壓器空載投入和空載合閘，會伴隨感應(yīng)電流出現(xiàn)，這樣就會導(dǎo)致周邊的電力設(shè)備保護系統(tǒng)出現(xiàn)無動作，進而影響智能變電站的正常運行。另外，在實際運行中，互感器、變壓器的暫態(tài)過程并非是獨立存在和發(fā)生的，其會產(chǎn)生相互的作用，從而對繼電保護系統(tǒng)的安全運行帶來影響。控制相互產(chǎn)生的影響，就成為繼電保護系統(tǒng)需要重點分析與面對的問題。

最后，作為電子式互感器的關(guān)鍵元件，基于匯集合并單元的模擬信號，就可以實現(xiàn)朝著數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。基于采樣的時間序列以及對應(yīng)的數(shù)字量采樣接收的不對等關(guān)系，這樣就可以通過插值算法來實現(xiàn)采樣處理。但是考慮到算法本身有漏洞的存在，這樣就可能會影響算法階數(shù)以及難易度，最終導(dǎo)致其誤差的存在，并且在選擇位置的過程中，也會影響其信號諧波。因此，在實際的計算過程中，也不能一味追求速度，還需要對準(zhǔn)確度加以分析，確保實際情況和插值結(jié)果不會有過大的誤差出現(xiàn)。同時，考慮到合并單元本身帶來的影響，如電源設(shè)備出現(xiàn)受損或者是外界電磁波出現(xiàn)了干擾，那么就會直接影響其合并單元，甚至也會發(fā)生重啟的問題出現(xiàn)。所以，在技數(shù)程序等方面，就不能忽視對合并單元準(zhǔn)確性的影響，能夠真正認識到合并單元安全可靠性對于繼電保護系統(tǒng)正常運行的實際意義。

（二）異常數(shù)據(jù)

目前，智能變電站已經(jīng)滿足信息共享的要求，在滿足智能變電站信息化建設(shè)的同時，也可以提出了更高的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度要求。目前，在實施電子式互感器的采集之中，其異常數(shù)據(jù)中，“飛點”作為其代表，雖然品質(zhì)方面數(shù)據(jù)屬于正常的，但是利用合并單元就可以做好信號對應(yīng)的處理，不過對于原有的信號無法進行還原。一般來說，當(dāng)其幅值變大的之后，需要實施保護的系統(tǒng)診斷屬于故障信號，這樣就可能導(dǎo)致出現(xiàn)誤動操作。基于這一問題的分析，就可以利用幅值比較的采樣值檢測，基于數(shù)字化變電站ECT，就可以分析其異常數(shù)據(jù)波形，具體見圖1所示。并且針對這一檢測方式，就可以有效的檢測異常數(shù)據(jù)，最終提供可靠性來幫助其閉鎖保護處理。

（三）就地化間隔保護

在傳統(tǒng)模式下，變電站繼電保護裝置放置于小室，而將互感器直接放置在現(xiàn)場。隨著智能變電站運行經(jīng)驗的持續(xù)豐富，智能變電站電子式互感器在長時間的運行至下，就可能會出現(xiàn)電子式互感器信息采樣的漸變故障以及突變故障，這樣就會威脅到保護系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行，所以，針對這一問題，就提出了對應(yīng)的就地保護概念。

針對當(dāng)前智能變電站就地保護的問題，通過繼電保護裝置的安裝，按照就近原則，在目標(biāo)設(shè)備附件上安裝對應(yīng)的繼電保護裝置，這樣就可以縮短設(shè)備故障出現(xiàn)時，繼電保護裝置需要的反應(yīng)時間，并且還可以有效的防范對整個智能變電站帶來不利的影響。在鋪設(shè)新型一體化微機線路的過程中，一般都需要同變壓器保護措施保持對應(yīng)的同步處理，再配合上施工現(xiàn)場目標(biāo)設(shè)備具體情況對應(yīng)的配置與分析，就能夠滿足智能變電站運行穩(wěn)定性的提升，從而為操作人員的安全性、為設(shè)備的穩(wěn)定性提供強而有力的保障。另外，現(xiàn)有的新型繼電保護裝置主要是利用數(shù)字化的方式來完成對數(shù)據(jù)的收集處理，這樣在滿足數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的同時，也能夠方便后續(xù)的計算處理[3]。

三、結(jié)語

總而言之，對于智能變電站而言，其繼電保護的可靠性較高，有利于智能變電站繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性的保護，從而為用戶提供高質(zhì)量的電力，這樣也方便相關(guān)從業(yè)人員能夠細致的分析不同變電站的系統(tǒng)狀況，注重系統(tǒng)之中存在的薄弱環(huán)節(jié)以及可能出現(xiàn)的問題，并且基于這一基礎(chǔ)條件，才能夠制定對應(yīng)的方案，將繼電保護的可靠性提上去。

參考文獻

[1]王鵬，李輝.智能變電站繼電保護可視化技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（01）：221.

[2]樊懋，肖龍濤.智能變電站繼電保護及自動化系統(tǒng)[J].科技風(fēng)，2018（35）：199.

[3]周志誠.淺析智能變電站繼電保護及自動化[J].低碳世界，2018（11）：79-80.

（作者單位：吉林煙草工業(yè)有限責(zé)任公司）