智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

王劍鋒

【摘 ?要】目前，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，以往的智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足時(shí)代發(fā)展需求。為了可以增加電力資源需求，更多的人們對(duì)供電穩(wěn)定性提出了較高的要求。將一些新型的技術(shù)應(yīng)用在目前的智能變電站機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)中，關(guān)注繼電保護(hù)工作，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)更好的發(fā)展。本文就對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行深入探討。

【關(guān)鍵詞】智能;變電站;繼電保護(hù);可靠性

社會(huì)在發(fā)展進(jìn)步，時(shí)代在進(jìn)步，人們對(duì)電力的應(yīng)用更加靈活，從古老的電燈泡到現(xiàn)在的電動(dòng)汽車，我們可以看到時(shí)代的進(jìn)步，也看到了電力對(duì)人們生活的重要性。在電力工程發(fā)展建設(shè)過程中，智能變電站的出現(xiàn)推動(dòng)了電力事業(yè)的發(fā)展。相對(duì)與傳統(tǒng)變電站，智能變電站有著更好的發(fā)展優(yōu)勢(shì)和更高的發(fā)展要求。在使用新設(shè)備和新技術(shù)的同時(shí)，提升智能變電站的安全性也十分重要，本文對(duì)智能變電站中繼電保護(hù)工作中的安全性作出分析。

1、智能變電站的概念

在智能變電站中建立信息處理系統(tǒng)可以提升變電站的信息采集功能、信息傳輸功能以及信息處理功能。智能變電站中應(yīng)用了很多數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)字化技術(shù)保證了網(wǎng)絡(luò)信息的順暢度，在保證設(shè)備智能化水平的同時(shí)，可以發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)信息的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)，對(duì)變電系統(tǒng)中的配電裝置進(jìn)行統(tǒng)一控制。智能變電站的顯著特征就是一次智能化和二次網(wǎng)絡(luò)化，這類運(yùn)營(yíng)方式降低了變電站的運(yùn)營(yíng)成本，提升了變電站的送電效率。智能變電站在應(yīng)用過程中也通過智能化的工作管理方式，克服了過去變電站中互感器的飽和問題。智能變電站改變了光纜的應(yīng)用方式，解決了過去存在的交直流串?dāng)_等電磁兼容問題。在智能變電站被應(yīng)用過程中，繼電保護(hù)裝置改善了傳統(tǒng)的變電環(huán)境，提升了帶電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。智能變電站的組成結(jié)構(gòu)大致分為三部分，分別是變電過程層、變電間隔層、變電站控層。變電間隔層和變電站控層在對(duì)電力數(shù)據(jù)進(jìn)行控制時(shí)，可以達(dá)成數(shù)據(jù)共享，優(yōu)化變電站的信息處理功能，過程層在變電站中起著過度的作用，在被應(yīng)用過程中，保持變電站穩(wěn)定性。而智能變電站中的繼電保護(hù)裝置就是維護(hù)變電站的穩(wěn)定性，保證智能變電中電力裝置的運(yùn)維安全。

2、繼電保護(hù)裝置在智能變電站中的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1保護(hù)變壓器

保護(hù)變壓器是繼電保護(hù)裝置運(yùn)用到智能變電站之后的突出優(yōu)點(diǎn)，能夠智能變電站變壓器的可靠性以及安全性。隨著通過變壓器的電流增加，它會(huì)使變壓器的額定電壓顯著增加。當(dāng)變壓器中的實(shí)際電壓值超過額定電壓的變壓器時(shí)，會(huì)造成變壓器的損壞。因此，變壓器的電壓可以調(diào)整到可以保護(hù)的額定電壓范圍內(nèi)。在使用配電保護(hù)裝置進(jìn)行變壓器保護(hù)的時(shí)候，通常需要分析該裝置的應(yīng)用特點(diǎn)，將配電線路的電壓調(diào)整在額定極限內(nèi)，這樣可以保證配電電壓的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)變壓器的保護(hù)功能。在變壓器保護(hù)中，通常采用分布式的保護(hù)方式來進(jìn)行電壓的配置，這樣可以顯示電路中的有關(guān)電壓異常的狀況。在配電保護(hù)工作中，還可以采用單獨(dú)的安裝方式建立非大功率繼電保護(hù)，使用電纜連接路由器的方法進(jìn)一步安裝繼電保護(hù)裝置，從而實(shí)現(xiàn)變壓器保護(hù)。

2.2提升運(yùn)維安全性

提升運(yùn)維安全性是繼電保護(hù)裝置運(yùn)用到智能變電站之后的另一個(gè)突出的問題，能夠更好的保障人們用電的安全性以及可靠性。智能變電站的保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)IEC61850 的體系進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)的。換句話說，在智能變電站中運(yùn)用網(wǎng)路信息技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)運(yùn)維過程之中的相關(guān)電路元件進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，保障不會(huì)出現(xiàn)安全問題。眾所周知，任何事情都有兩面性，網(wǎng)路同樣如此。一方面網(wǎng)絡(luò)能夠增強(qiáng)智能變電站運(yùn)維的順暢，另一方面，網(wǎng)路也會(huì)增加運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)路病毒的入侵，這樣就增加了數(shù)據(jù)的泄露以及遺失現(xiàn)象出現(xiàn)的概率。要想改變這種狀況，可以對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行更好的優(yōu)化，從而提升智能變電站的運(yùn)維可靠性以及安全性。

2.3提升管理的可靠性

在智能變電站中運(yùn)用繼電保護(hù)系統(tǒng)可以更好的提升管理的可靠性，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化建設(shè)。正確、合理的對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行設(shè)置，可以保障此系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)方面的穩(wěn)定運(yùn)行，從而提升智能變電站在運(yùn)行方面的工作管理的穩(wěn)定性以及可靠性。智能變電站的運(yùn)用，極大的方便了人類在生產(chǎn)、生活方面的用點(diǎn)。在智能變電站運(yùn)行過程中，應(yīng)該對(duì)有關(guān)的電子設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化，提升他的穩(wěn)定性以及安全性，從而保證不會(huì)受到外界相關(guān)因素的影響，除此之外，還要考慮電磁兼容現(xiàn)象，應(yīng)該建立有關(guān)預(yù)警機(jī)制，更好的發(fā)揮繼電保護(hù)系統(tǒng)在智能變電站運(yùn)行過程中的工作效果，減少不良因素的影響，從而更好的對(duì)意外情況做出反應(yīng)。

3、智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的具體措施

3.1加強(qiáng)間隔層中的繼電保護(hù)工作

變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)通常會(huì)應(yīng)用雙重化配置，著重的關(guān)注后備保護(hù)，確保通信配置的運(yùn)行狀況。在整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中，需要對(duì)后備保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在一定的范圍之內(nèi)，對(duì)端母線和相連線路進(jìn)行保護(hù)，應(yīng)對(duì)不同的問題制定不同的跳閘策略。對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中的全部電壓進(jìn)行等級(jí)分配，必要時(shí)予以技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，保障智能電網(wǎng)的運(yùn)行整體情況。制定多個(gè)運(yùn)行方案，應(yīng)對(duì)智能變電站機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)所遇到的問題，確保對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行全方位的保護(hù)。

3.2加強(qiáng)繼電保護(hù)工作的細(xì)節(jié)過程

在不同的階段，要對(duì)跳閘系統(tǒng)的功能進(jìn)行完善，確保智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。對(duì)保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中的輸電線路、變壓器及一系列的電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將系統(tǒng)當(dāng)中問題的發(fā)生率降低到最低。對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中的電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行合理分配，對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中的主要功能進(jìn)行特殊分析，對(duì)繁瑣的設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的簡(jiǎn)化。在系統(tǒng)的主保護(hù)定值當(dāng)中，所發(fā)生的問題波動(dòng)性會(huì)比較小，所以智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中所出現(xiàn)的問題不會(huì)有較大的波動(dòng)性，在應(yīng)對(duì)的過程中也會(huì)相對(duì)簡(jiǎn)單。許多一次性設(shè)備充斥于智能變電系統(tǒng)當(dāng)中，需要對(duì)這些一次性設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行狀況的監(jiān)督，對(duì)系統(tǒng)中的運(yùn)轉(zhuǎn)和軟件進(jìn)行相應(yīng)分離。在智能變電站繼電保護(hù)性中，可靠性比較強(qiáng)的就是環(huán)形結(jié)構(gòu)，母線保護(hù)在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)當(dāng)中可靠性比較低，整體運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中會(huì)降低可靠性，需要對(duì)母線保護(hù)進(jìn)行相應(yīng)的升級(jí)。

3.3強(qiáng)化系統(tǒng)的冗余性

為了保障智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可以得到正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，需要對(duì)智能變電系統(tǒng)的冗余性進(jìn)行強(qiáng)化，系統(tǒng)當(dāng)中的變電站進(jìn)行自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)，需要太網(wǎng)交換機(jī)的數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)作為條件支持。在多種模式中，選取多種目標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，進(jìn)而可以提高變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。交換機(jī)可以幫助總線結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送，在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中減少接線，雖然短時(shí)間內(nèi)容易度比較差，但是可以通過延長(zhǎng)時(shí)間來提高冗余度。系統(tǒng)中的環(huán)形結(jié)構(gòu)，可以通過技術(shù)和太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行有效的結(jié)合，從而形成系統(tǒng)性的樹協(xié)議，確保繼電保護(hù)系統(tǒng)的冗余度一直在正常的運(yùn)轉(zhuǎn)情況下。為了確保變電站可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要慎重的選擇繼電保護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)自身系統(tǒng)的發(fā)展特點(diǎn)，總結(jié)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，選擇恰當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)推動(dòng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行。

4、結(jié)束語

隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足時(shí)代發(fā)展的需求。為了滿足我國(guó)不斷增加電力資源需求，現(xiàn)階段越來越多的人們對(duì)于供電的穩(wěn)定性提出了更高的要求。將一些新型的技術(shù)放在現(xiàn)階段的智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中，重視繼電保護(hù)工作，促使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)更好更快的發(fā)展。

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（作者單位：珠海優(yōu)特電力科技股份有限公司）