智能變電站繼電保護的優化改進探討

魏建峰 王雪亮

摘 要：隨著科學技術的快速發展，自動化技術在變電站中也得到了廣泛的應用。智能變電站是未來變電站發展的必然趨勢，而變電站作為電網系統不可或缺的組成部分，對系統的穩定運行及電能的穩定供應有著重要的影響。繼電保護是智能變電站運行過程中的重要工作內容，雖然目前已引起人們的注意，但還存在很多問題。本文主要先對當前智能變電站繼電保護過程中存在的問題進行分析，進而探討相關的優化改進策略。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護;優化改進;策略探討

一、智能變電站的特點

智能變電站主要有以下幾個方面的特點：①以通信平臺網絡化、信息共享標準化以及全站信息數字化為基本要求;②具有智能調節、電網實時自動控制、協同互動以及在線分析決策等功能;③可靠性高：高度的可靠性是智能變電站的基本要求之一，智能變電站是一個完整的系統，當某一個部分或是某一個設施出現故障，整個系統的運行也會受到影響，因此智能變電站內的所有設備都具有高度的可靠性，從而為系統的正常、穩定運行提供保障;④交互性良好：智能變電站在完成信息的采集和分析后，不僅能將這些信息在內部進行共享，而且還能在更高級的系統之間進行互動。

二、關于繼電保護

（一）繼電保護的概念

繼電保護是通過檢測電力系統中發生的異常情況或是故障，從而發出報警信號，或是將故障進行切除或隔離。由于這一過程中會使用一些有觸點的繼電器對電力系統或相關元件（如發電機、變壓器及輸電線路等）進行保護，從而避免其被損壞，因此稱為繼電保護。繼電保護裝置一般是由測量元件、邏輯環節以及執行輸出等三個部分組成，且其在技術上應滿足選擇性、速動性、靈敏性及可靠性，從而更好的實現繼電保護功能。

（二）繼電保護的基本原理

繼電保護裝置的功能一般要根據電力系統發生故障前后的電氣物理量的變化來通過相應的原理實現。在實際的電力系統運行過程中，電力系統發生故障后，其前后電氣物理量的變化有——電流增大、電壓降低、測量阻抗發生變化以及電流和電壓之間的相位角發生改變等。根據這些變化，繼電保護裝置會構成各種原理的繼電保護，如母線繼電保護、變壓器繼電保護、發電機繼電保護等。

三、當前智能變電站繼電保護實際運行過程中存在的問題

（一）設備接口連線不合理，光線聯系不穩定

變電站的設備數量較多，不同設備的接口終端也較多，并且在實際的運行過程中，同一段間隔的SV插件采樣和GOOSE設備之間的接口連線須連在不同的設備之間，這不僅給實際操作帶來了難度，而且還加大了設備接口連線連接的不合理性。此外，保護裝置、合并單元以及智能終端之間的光纖聯系終端或不穩定也是常見的問題，主要原因有外力原因（如硬物擠壓）導致保護裝置與智能終端之間的光纖損壞，或者保護裝置的SV插件或GOOSE插件損壞。SV插件的采樣值、GOOSE插件的開關量需要不間斷的、實時大量運輸，因此對插件的質量要求較高，當插件出現質量問題或是出現損壞時都會對繼電保護裝置造成影響。

（二）合并單元、智能終端故障

在智能變電站中，合并單元、智能終端并不是只對應一個保護裝置，也會存在一對多的情況。例如：當某條線路上的合并單元出現損壞時，與之對應的保護裝置也會停止運行，與此同時，與其有聯系的母線上的保護裝置也會根據線路檢修的運行方式來選擇終止保護功能或是其他。

（三）硬件及室外裝置老化

現階段，有些智能變電站由于投運時間較早，因此會出現硬件及室外裝置老化的現象。如一些合并單元、智能終端的穩定性和準確性較差，無法滿足電網系統的運行要求。此外，室外裝置老化主要表現在智能控制柜出現大量積塵或出現銹蝕的現象，這些都加速了設備的老化。

四、智能變電站繼電保護的優化改進策略探討

（一）合理設置設備接口連線

在進行設備接口連線的設置時，應確保同一段間隔的SV插件采樣和GOOSE設備之間的接口連線在不同的設備之間進行，并對相關插件的質量嚴格把關。此外，在智能變電站中，除了一些就地化配置的合并單元、智能終端與一次設備之間仍然使用電纜之外，其他的應使用光纖電纜代替，并做好電纜的維護工作，防止齊備污染和損壞。

（二）做好繼電保護裝置版本及軟壓板的校對工作

在優化改進智能變電站繼電保護的過程中，應做好繼電保護裝置版本的校對工作，以確保設備的硬件和軟件版本是否為國家電網系統檢測的版本，如若不是，則應及時上報更改。此外，還應加強機電保護裝置軟壓板的校對工作。在智能變電站中，除了置檢修狀態這一功能使用硬壓板外，其他的都應改為軟壓板形式，并增加SV接收軟壓板。在此之前，應認真核對軟壓板的正確性，從而實現繼電保護裝置的穩定運行。

（三）加強相關規章標準的規定

智能變電站應在實踐過程中不斷加強對相關規章標準的規定，如技術標準、繼電保護設備軟件開發框架標準的制定等，從而為設備的衛華和更換提供便利。

（四）做好SCD、CLD以及交換機VLAN劃分文件等的管理

SCD、CLD以及交換機VLAN劃分文件等同于原來的二次圖紙和設備之間的虛擬聯系設置，其可為智能設備之間的整體配合提供保障，因此相關人員應積極做好SCD、CLD以及交換機VLAN劃分文件的管理工作，并積極做好設備硬件升級備份相關的記錄，從而為后期的維護工作提供便利。

五、結語

智能變電站是智能電網系統建設過程中的重要組成部分，繼電保護技術是智能變電站中的核心技術，對智能變電站的安全、穩定運行有著至關重要的作用，在新形勢下，相關人員應積極面對當前智能變電站繼電保護實際運行過程中的問題，并積極采取相應的措施進行優化改進，從而有效保證設備和工作人員的安全，并為智能變電廠的安全、穩定運行提供保障。

參考文獻：

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