智能變電站繼電保護的優化改進探討

楊君

摘要：近些年來，我國社會經濟發展速度迅猛，各行各業都獲得了顯著的成就，變電站建設也是其中之一。變電站工作人員通過使用自動化技術，在建設智能電網、提高變電站工作質量方面發揮了很大的作用。但工作人員在進行實際工作的時候，受到自然環境、設備設施、施工團隊水平等多方面的影響，在優化智能化變電站過程中難免會發生一些問題，對智能變電站運行的安全性和穩定性造成負面影響，因此，做好變電站的優化工作就成為相關工作人員的當務之急。本文針對這一問題開展深入探討研究，對繼電保護結構進行了分析，并提出了四點優化工作內容，希望能對相關工作人員起到一定的幫助作用。

關鍵詞：變電站工作? ?優化措施? ?繼電保護

當前，繼電保護技術已經在變電站建設過程中得到了廣泛的應用，并獲得了非常好的效果，在提高自動化水平、實現信息共享和增強信號傳輸方面發揮了巨大的作用。受到企業和相關工作人員的重視。工作人員想要做好繼電保護優化工作，就必須仔細分析研究智能變電站的實際應用，充分了解這一技術的特征，豐富專業知識，提高自身職業能力，為優化工作的順利開展奠定穩固基礎，保證變電站的運行滿足實際需要。

一、特點研究

智能變電站相比于傳統變電站而言，具備更高的管理水平和運行效率，在數據收集、信息處理、具體傳輸方面擁有突出優勢，工作人員建立智能變電站，可以實現變電站智能化，及時和相關部門共享、采集相關信息數據。智能變電站將網絡化的二次設備和智能化的一次設備充分體現出來，使運行效率得到提高，并降低了運營成本，實現經濟效益最大化。智能化變電站還對傳統變電站中的問題進行了優化和解決，有效提高了變電站工作水平。例如：智能斷路器和光電互感器等設備，使變電站中電磁式互感飽和的問題徹底解決。

二、繼電保護具體結構的研究

（一）“兩網三層”

和傳統繼電保護不同的是，在智能變電站中，技術人員通過對過往網絡的中心建立，把IEC 61850作為通信的標準，通過具體功能將構架分作過程層、間隔層和站控層三個層次，每兩層形成過程層網絡和站控層網絡。站控層網絡的任務相對簡單，負責修改、召喚整定值和傳頌相關錄波文件;過程層的任務較為復雜， 負責閉鎖信號、開關、跳閘和采樣值狀態量等，要有較高的安全性，直接影響著變電站的正常運行。

（二）IEC 61850體系的研究

作為通信設計和繼電保護網絡必須堅持的原則，IEC 61850體系對于健全智能化變電站網絡起到不可替代的作用，工作人員在開展繼電保護系統的結構設計工作時，許多個洛基設備往往會包含在一個實體設備制造，依靠基本單元，完成分化邏輯節點，例如：采樣值處理、保護算法和跳閘回路。就通信協議來說，主要是性能實際要求和通信服務類型實現特定通信協議的映射，比如SV/GOOSE通信，為確保實時性真正實現，網絡層和傳輸層的協議映射均為空。

三、優化工作要點

（一）做好可靠性優化工作

在智能化變電站中，繼電保護工作達到了數字化建設目標。保護結構里包含著較多的電子電力設施設備，這對于提高變電站的安全和保證變電站穩定運行起到了重要作用，使社會對供電網的實際需求得到滿足。工作人員在選擇相關電子設備的時候，必須結合實際情況，做好相應設計工作，實現設計方案合理化，達到預期目標，避免繼電保護工作受到來自外界的影響和干擾，發生電磁兼容或是信息不同步等情況，破壞運行系統的穩定性。而對于保護結構之中的電子設備容易受到影響的問題，工作人員就要使用相應措施，提高系統的安全性，例如：使用具備較高穩定性的光纜，使用冗余技術實現系統自檢，及時對不合理補位發出警告，產生相應的保護動作，是繼電保護工作得到充分保障。

（二）工作人員做好安全性優化工作

IEC 61850標準體系是繼電保護裝置的最重要依據，由于這一系統是統一發布的，在很大程度上來說，這一標準體系處于透明的網絡環境中，在運行過程中系統會受到各種各樣的安全威脅和網絡攻擊，所以，工作人員必須認真研究系統的安全性。目前，EC 61850標準體系還沒有對安全性進行明確規定，這就需要工作人員結合管理工作經驗，使用恰當合適的方法，做好繼電保護系統的安全防護工作，使運行系統的安全得到保障。

（三）工作人員做好同步優化工作

工作人員在進行智能變電站繼電保護工作的時候，往往會面對數據同步的問題，即由合并單元輸出的數據采樣信號中會有時間信息存在，消除幅值和電氣量相位上的誤差，工作人員就要優化繼電保護設備，保證設備能夠及時、準確獲取配應的信息數據，如果出現同步信號丟失的情況，收集的數據肯定會存在誤差問題。所以，工作人員在開展優化設計工作的時候，一定要做好過壓保護和過流工作。這一保護原理也相對簡單一些，保護動作行為對同步信號要求不高，只對信號幅值的正確性要求較高。即使同步信號在保護動作中丟失，也不會受到太大的影響。

（四）工作人員做好實時性優化工作

作為繼電保護工作中非常重要的一個特點，實時性能對于繼電保護工作意義重大。但在工作過程中，受到交換機延時、合并器鏈路傳播時延等干擾，數字化互感器的傳輸效果會受到很大的影響，導致數據傳輸誤差超出可控范圍之內。就實際運行效果來說，導致數字式互感器傳輸抖動的原因，主要是交換機轉發和合并器排隊。在合并器完成對信息數據的傳輸人物后，會出現一個排隊過程，當然，在接受采集器通信的時候，也會有額外等待時間產生。由于系統安裝的交換機有著不同的性能，在運行過程中，難免會發生一些延時問題，在進行轉發信息工作時，往往在一幀數據完成發送后，才進行下次轉發任務，這在一定程度上影響了保護系統的實時性能，相關工作人員必須結合實際情況，采取必要措施將其解決。

四、結語

現代社會發展速度迅猛，城市化發展水平突飛猛進，人們對電的實際需求越來越大，提出的要求也越來越高。傳統變電站繼電保護方式已無法滿足新時期的要求，變電站工作人員通過使用自動化技術，在建設智能電網、提高變電站工作質量方面發揮了很大的作用，通過完善優化繼電保護工作，結合變電站實際情況和需要，從各個角度進行分析研究，消除對繼電保護系統正常運行造成干擾的因素，不斷優化保護措施，為繼電保護工作的順利開展奠定穩固基礎。現階段，智能化繼電保護工作還存在著一些問題，影響著繼電保護的工作質量，但只要相關工作人員敢于創新，學習專業知識，不斷提高自身專業能力，做好可靠性、安全性工作，真正落實同步優化和實時優化工作，仔細分析研究出現的問題，積極參考、學習發達國家的先進技術，自我完善，自我突破，不斷在實踐中提高工作經驗和工作能力，我國變電站的繼電保護工作就一定可以獲得更大的進步，從而為構建和諧社會、推動社會經濟健康發展提供力量。

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（作者單位：內蒙古電力（集團）有限責任公司包頭供電局）