關(guān)于智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性分析

路致遠(yuǎn)

【摘 要】目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，變電站的建設(shè)越來越完善。其中繼電保護(hù)系統(tǒng)為智能變電站建設(shè)過程中最為重要且關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。但由于智能電網(wǎng)系統(tǒng)在我國發(fā)展時(shí)間尚短，且專業(yè)技術(shù)方面缺乏經(jīng)驗(yàn)及人員，因此一定程度上已經(jīng)制約了智能變電站的發(fā)展與建設(shè)。本文對智能變電站開展了相關(guān)闡述，針對繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了簡單的分析，旨在為電力工作者提供可行性建議。

【關(guān)鍵詞】智能變電;站繼電保護(hù)系統(tǒng);可靠性

引言

隨著我國工業(yè)生活用電量急劇增多以及人們生活水平的不斷提升，這對我國的能源優(yōu)化配置體出現(xiàn)的要求，尤其是對我國建設(shè)高效電力系統(tǒng)的要求。正是基于這種發(fā)展形勢，智能變電站的規(guī)劃與組建應(yīng)運(yùn)而生。

1智能變電站概述

智能變電站是隨著當(dāng)前智能電網(wǎng)的發(fā)展而構(gòu)建的，使信號傳輸實(shí)現(xiàn)數(shù)字化與智能化，進(jìn)而提高電力系統(tǒng)整體的信息傳遞速度，從而使我國電力事業(yè)在智能化發(fā)展道路上順利前行。智能變電站的構(gòu)建是智能化的，當(dāng)?shù)蛪贺?fù)荷量減少時(shí)，變電站可以自主的實(shí)現(xiàn)輸送電量的降低，以此對電能起到有效節(jié)約的效果;而當(dāng)?shù)蛪贺?fù)荷量增加時(shí)，變電站會(huì)及時(shí)進(jìn)行電量補(bǔ)充輸送，滿足負(fù)荷量的需求，因此降低了工作人員的數(shù)量，節(jié)約了大量的人力資源，也提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性。智能變電站主要是通過網(wǎng)絡(luò)連接將以往的電纜連接方式取締，每個(gè)變電站設(shè)備之間均通過網(wǎng)絡(luò)傳輸進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)低碳環(huán)保的效果，也提高了數(shù)據(jù)之間的交互效率，保障了設(shè)備的正常運(yùn)行，但是也對設(shè)備的保護(hù)措施提出了更加高規(guī)格的要求，如運(yùn)維工作、功能分布、設(shè)備維護(hù)、配置重組等等方面，在當(dāng)下智能變電站快速發(fā)展的時(shí)代，我們應(yīng)盡可能的提高繼電保護(hù)的可靠性、安全性，盡可能的是變電站工作狀態(tài)保持在一個(gè)最佳水平上。

2智能化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成

2.1電子式互感器

傳統(tǒng)變電站互感器裝置采用電磁結(jié)構(gòu)方式，隨著光電子技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，數(shù)字化電氣測量裝置不斷應(yīng)用到變電站。電子互感器替代了電磁互感器，該互感器會(huì)根據(jù)是否應(yīng)用傳感頭來決定電源，可分為有源和無源兩個(gè)種類，可以克服傳統(tǒng)互感器在使用過程中存在的問題，沒有磁飽和現(xiàn)象，從而提高對故障測量的準(zhǔn)確程度，使保護(hù)裝置可以準(zhǔn)確地動(dòng)作，可以保護(hù)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。光纜取代了原來的電纜，絕緣方式比較簡單。此外，電子互感器占用的體積較小，重量較輕，可以輸出數(shù)字信號，使電站的二次系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中控制，為實(shí)現(xiàn)變電站的智能化創(chuàng)造條件，滿足了電氣計(jì)量和智能化發(fā)展的要求。不需要采用油質(zhì)進(jìn)行絕緣，提高了使用的安全性，避免出現(xiàn)火災(zāi)和爆炸事故。

2.2合并單元

智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)在其運(yùn)行的過程中，對于搜集到的電網(wǎng)信息，電子式互感器能夠及時(shí)地將這些信心準(zhǔn)確地發(fā)送到相應(yīng)的合并單元，合同單元承擔(dān)的主要作用就是接收來自電子式互感器傳遞的信息，并且對這些信息重新整合，除此之外，合并單元還可以做到轉(zhuǎn)化處理這些接收的信息數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤格式，處理完畢之后再將這些信息傳送到保護(hù)裝置中去。現(xiàn)如今，隨著科技的不斷發(fā)展，使得智能變電站得到了巨大的提升，而繼電保護(hù)系統(tǒng)的合并單元在其中扮演者重要的作用，合并單元可以處理好各種裝置之間的接線問題，還能降低成本。

2.3交換機(jī)

智能變電站應(yīng)用交換機(jī)建立網(wǎng)絡(luò)平臺來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息交換，取代了傳統(tǒng)變電站利用電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞健＝粨Q機(jī)是通信網(wǎng)絡(luò)中重要的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)是數(shù)據(jù)鏈路層級的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息幀的轉(zhuǎn)發(fā)。傳輸數(shù)據(jù)信息時(shí)，交換機(jī)可以形成可靠的數(shù)據(jù)渠道，控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流量，從而保證數(shù)據(jù)幀可以實(shí)現(xiàn)快速交互，并通過交換地址表使信息在局域網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)傳輸。生成樹協(xié)議的應(yīng)用，有效解決了交換機(jī)不形成環(huán)路的問題，防止出現(xiàn)廣播風(fēng)暴，使交換機(jī)相互間產(chǎn)生冗余鏈路，有效提升了智能電站穩(wěn)定性和安全性。

2.4智能終端

在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，相關(guān)工作人員引入相應(yīng)的智能終端可以解決電力故障系統(tǒng)檢測不及時(shí)的難題，智能終端可以及時(shí)準(zhǔn)確并且高效地解決好相應(yīng)的電力故障問題，并且提供相應(yīng)的解決方法。除此之外，智能終端還能精確地接收到一些保護(hù)裝置的跳合閘的指令，并且將接收到的來自于斷路器的信息準(zhǔn)確及時(shí)地傳送到相應(yīng)的站控層中去。另外，智能終端的智能性還體現(xiàn)在其能夠精確地監(jiān)控到電力系統(tǒng)內(nèi)部元件的溫度、機(jī)械能狀態(tài)等相關(guān)信息，通過掌握這些數(shù)據(jù)，能夠?yàn)橄嚓P(guān)電力故障的順利解決提供一些理論基礎(chǔ)。

3提升智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的方法

3.1設(shè)計(jì)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的母線保護(hù)組網(wǎng)方案

對于母線保護(hù)組網(wǎng)方案，其主要是利用母差保護(hù)裝置，從而有效的接收智能終端發(fā)出的信息，通過這種方式來完成繼電保護(hù)，可是這種方式存在一定的弊端，它會(huì)極大程度地降低母差保護(hù)裝置的容量。因此，基于這種情況，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際狀況，不斷地制定相應(yīng)的改善措施，使得母線保護(hù)組網(wǎng)的方案不斷得到完善。此外，為了使得繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性不斷提升，相關(guān)工作人員需要實(shí)事求是地做好環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的組網(wǎng)保護(hù)方案工作。

3.2實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警

在變電站中有效的應(yīng)用自動(dòng)報(bào)警機(jī)制，對繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行也有著巨大的提升。當(dāng)智能變電站在運(yùn)行時(shí)有故障現(xiàn)象，自動(dòng)報(bào)警機(jī)制就會(huì)啟動(dòng)，變電站的繼電保護(hù)裝置最先作出反應(yīng)，它會(huì)及時(shí)地整理并且保存好變電站內(nèi)部的電力數(shù)據(jù)，并且迅速找出故障發(fā)生點(diǎn)，收集相關(guān)故障數(shù)據(jù)，對于這些故障信息，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行分析，作出初步診斷結(jié)果，完成診斷以后，繼電保護(hù)裝置會(huì)立即跳閘保護(hù)系統(tǒng)。引入自動(dòng)報(bào)警裝置能夠極大程度地提升電力故障的診斷效率，還能保護(hù)電力系統(tǒng)不受電力故障的干擾，這也促進(jìn)了智能變電站可靠性的提升。

3.3可視化技術(shù)的運(yùn)用

為提高智能變電站繼電保護(hù)可靠性，需要對故障實(shí)現(xiàn)有效處理。雖然信息技術(shù)得到了巨大進(jìn)步，但是很多繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行故障監(jiān)測和處理還采用表格和數(shù)據(jù)方式。智能變電站引入可視化技術(shù)對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行監(jiān)控是十分必要的，可以實(shí)時(shí)對繼電保護(hù)裝置運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警和運(yùn)行數(shù)據(jù)采集。智能變電站運(yùn)行時(shí)可能由于數(shù)據(jù)信息傳輸問題而引發(fā)故障，所以需要對通信系統(tǒng)錯(cuò)誤信息進(jìn)行全面、系統(tǒng)地排查，以保護(hù)繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，生成的中間節(jié)點(diǎn)文件和故障波形相符。繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生運(yùn)行故障時(shí)，需要對中間節(jié)點(diǎn)文件形成的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確采集，以全面分析故障，從而確定故障原因。為工程技術(shù)人員提供準(zhǔn)確的排查記錄信息，針對故障情況制定切實(shí)可行解決措施。

結(jié)束語

綜上所述，隨著近年來我國電網(wǎng)建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展，在信息技術(shù)深入發(fā)展的今天，智能變電站已成為我國電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分。為了進(jìn)一步保障我國智能變電站的安全正常運(yùn)行，加強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性成為當(dāng)前建設(shè)的重要內(nèi)容。通過對智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析，從硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)中，采取有效措施增強(qiáng)該系統(tǒng)日常運(yùn)行的穩(wěn)定性，進(jìn)而為我國電力事業(yè)的發(fā)展提供安全保障。

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（作者單位：國網(wǎng)寧夏電力有限公司檢修公司）