智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)問(wèn)題及策略研究

劉智超

摘要：現(xiàn)階段，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，變電站的建設(shè)越來(lái)越完善。智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)和傳統(tǒng)的變電站在本質(zhì)上有區(qū)別，無(wú)論是結(jié)構(gòu)還是核心都進(jìn)行了優(yōu)化和調(diào)整，智能變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行需要依靠于整體工作的可靠性。通過(guò)對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行討論研究，進(jìn)而可以找出智能機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中的問(wèn)題環(huán)節(jié)，制定相應(yīng)的措施對(duì)智能機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù)系統(tǒng);問(wèn)題;策略

引言

由于電力系統(tǒng)建設(shè)的不斷完善，供電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和電壓等級(jí)不斷提高，所以對(duì)電力系統(tǒng)的安全性、可靠性提出了更高要求。電力行業(yè)為人們提供高質(zhì)量、安全和經(jīng)濟(jì)的電能是當(dāng)前首要解決的問(wèn)題，智能電網(wǎng)建設(shè)是國(guó)家提出的戰(zhàn)略布局，智能變電站是把通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)進(jìn)行結(jié)合的產(chǎn)物，二次系統(tǒng)在信息傳輸模式上產(chǎn)生了很大的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站運(yùn)行信息進(jìn)行采集、測(cè)量、保護(hù)及控制等功能，可以與電網(wǎng)自動(dòng)化進(jìn)行結(jié)合，為實(shí)現(xiàn)在線分析決策和智能調(diào)整提供依據(jù)。

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(hào)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(guó)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(duì)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(guò)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(guò)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(duì)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繼電保護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.1信息處理更加靈活

與常規(guī)變電站最大的不同就是智能站信息傳輸?shù)臄?shù)字化。電流電壓采樣可以采用常規(guī)的互感器，也可以采用光學(xué)互感器、電子式互感器等。借助于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，各種數(shù)據(jù)通過(guò)光纖將過(guò)程層、間隔層及站控層聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)行信息的訂閱與發(fā)送。這種信息傳輸方式，更加靈活、穩(wěn)定、高效。其不僅在信息處理方面更加靈活，而且能夠自動(dòng)借助智能化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)減少變電站中的二次回路連接線的數(shù)量。這樣一來(lái)，智能變電站也能夠更加安全、可靠地運(yùn)行，為電網(wǎng)的正常工作提供保障。

2.2檢測(cè)系統(tǒng)故障迅速

在實(shí)際情況中，智能站繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠檢測(cè)電力系統(tǒng)中的故障問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中所潛在的隱患問(wèn)題。在某個(gè)電力設(shè)備或者是電子元件出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)還能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員及時(shí)處理。與此同時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)也能夠及時(shí)控制斷路器，以免其他的設(shè)備或者是電氣元件受到損害。

2.3安裝使用非常方便

由于智能站大量減少二次電纜的使用，所以繼電保護(hù)系統(tǒng)采購(gòu)與安裝所消耗的成本比較低，操作起來(lái)很簡(jiǎn)單，安裝起來(lái)也非常方便。在繼電保護(hù)系統(tǒng)中所使用的材料大都比較輕，不僅有利于電力施工、提高安裝效率，也能夠在一定程度上減少占據(jù)空間。

3智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的提升策略

3.1合理配置元件保護(hù)

電力系統(tǒng)主要保護(hù)的元件包括線路、母線、變壓器等。合理設(shè)置各元件保護(hù)，有利于提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。（a）優(yōu)化設(shè)計(jì)變壓器保護(hù)配置，通過(guò)主保護(hù)和后備保護(hù)相配合，采用雙套合并單元、智能終端、保護(hù)裝置的冗余設(shè)計(jì)，使得繼電保護(hù)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，減少故障問(wèn)題的出現(xiàn)。（b）對(duì)于線路保護(hù)，可以根據(jù)線路的實(shí)際情況采用集中式和后備式等保護(hù)方法，減少線路運(yùn)行故障，從而確保線路運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時(shí)，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠有效地監(jiān)測(cè)線路保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，提升整個(gè)線路的穩(wěn)定運(yùn)行水平。（c）對(duì)于母線元件，易采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的母差保護(hù)，相比于傳統(tǒng)的母線保護(hù)，其可靠性、安全性大大提高。

3.2加強(qiáng)繼電保護(hù)工作的細(xì)節(jié)過(guò)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(wèn)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(wèn)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(wèn)題不會(huì)有較大的波動(dòng)性，在應(yīng)對(duì)的過(guò)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(guò)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(duì)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(cè)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(duì)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(duì)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(wèn)題而引發(fā)故障，所以需要對(duì)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(duì)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(duì)故障情況制定切實(shí)可行解決措施。

3.4提升采樣實(shí)時(shí)性和同步性

智能變電站信息交換采用的是網(wǎng)絡(luò)傳輸，對(duì)采樣的實(shí)時(shí)性和同步性要求較高。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸，大量數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，必然會(huì)出現(xiàn)延時(shí)問(wèn)題，如：傳輸延時(shí)、交換機(jī)延時(shí)等。這就需要選用質(zhì)量好、抗干擾能力強(qiáng)的交換機(jī)，保障網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采樣。繼電保護(hù)裝置需要獲取同步數(shù)據(jù)，才能正確作出判斷。如果發(fā)生數(shù)據(jù)丟失，可能導(dǎo)致裝置誤動(dòng)作。在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)獲取電氣量的幅值和相位，減少傳輸誤差，實(shí)現(xiàn)同步數(shù)據(jù)的分析、比較，從而提高繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性。

結(jié)束語(yǔ)

上所述，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到很多因素的影響，如站內(nèi)的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)情況、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和保護(hù)裝置配置等。智能電網(wǎng)出現(xiàn)后，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電網(wǎng)存在的不足。但是，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步更新，出現(xiàn)了一些新設(shè)備、新技術(shù)，使當(dāng)前智能變電站繼電保護(hù)工作面臨著一些新挑戰(zhàn)。因此，需要提高對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的水平和可靠性研究，有效促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，以滿足社會(huì)發(fā)展的需求。

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