智能變電站繼電保護及自動化系統(tǒng)分析

閆喜鵬 管雪源 姚金剛

摘 要：隨著電力建設(shè)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能變電站的發(fā)展和實現(xiàn)其運行自動化已經(jīng)成為電力系統(tǒng)發(fā)展中的重要內(nèi)容，智能變電站的繼電保護具有穩(wěn)定性、可靠性及實效性等特點。同時，還可以通過優(yōu)化和硬件設(shè)備的升級，保障變電站安全穩(wěn)定運行。基于此，本文從智能變電站的概述和特點出發(fā)，分析智能變電站繼電保護及自動化系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護;自動化系統(tǒng)

電力資源是人類社會發(fā)展過程中最重要的能源之一，在整個電力系統(tǒng)中，變電站是其重要的組成部分，實現(xiàn)變電站運行的智能化和自動化是當前電力系統(tǒng)的重要目標。智能化和自動化的電力系統(tǒng)可以為人們的生活、工業(yè)及農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供源源不斷的電力資源。為了進一步提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，需要利用先進的技術(shù)分析智能變電站繼電保護及自動化系統(tǒng)，使智能變電站的功能得到充分發(fā)揮。

1 智能變電站概述

智能變電站是集電子技術(shù)、光電信息和環(huán)保為一身的智能設(shè)備，它可以自動完成信息的采集、測量、控制、保護，最終實現(xiàn)信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標準化的一種變電站。智能變電站又包括智能高壓設(shè)備和變電站統(tǒng)一信息平臺。智能高壓設(shè)備包括智能變壓器、智能高壓開關(guān)等設(shè)備。其中智能變壓器可及時掌握變壓器狀態(tài)參數(shù)和運行數(shù)據(jù)。如果出現(xiàn)問題它會發(fā)出預警并提供狀態(tài)參數(shù)等，在一定程度上降低運行管理成本，降低了安全隱患的發(fā)生，提高了變電站運行可靠性。智能變電站繼電保護是指自動監(jiān)測電力故障、運行狀況等是否存在異常行為，然后根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對有異常行為的線路自動斷電，自動保護變電站的安全運行。[1]

2 智能變電站及智能變電站繼電保護的特點

2.1 智能變電站的特點

自從我國電網(wǎng)系統(tǒng)建立了智能化和自動化后，智能變電站便成為電網(wǎng)工程中的重要組成部分。智能變電站的特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是實現(xiàn)了電力的相互轉(zhuǎn)換和電力的遠距離傳輸，保障了人們的日常用電;二是智能變電站的通訊線路主要通過光纖實現(xiàn)，因此在智能變電站的建設(shè)和維護中無法用常規(guī)的電萬用表等設(shè)備進行檢測，必須使用專業(yè)的智能站檢測維護儀器;三是全面實現(xiàn)智能變電站設(shè)備的智能化。

2.2 智能變電站繼電保護的特點

繼電保護是保證智能變電站安全運行的重要防線，其特點主要體現(xiàn)在以下兩個方面：一是原來保護裝置中的電流、電壓模擬量被光數(shù)字信號取代或合并。但是要確保胯間隔數(shù)據(jù)與間隔傳輸數(shù)據(jù)保持同步性，才能達到保護裝置的要求;二是通過使用GOOSE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，信號通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街悄芙K端后采用跳閘的方式保護變電站的安全和穩(wěn)定。[2]

3 實現(xiàn)智能變電站繼電保護及自動化系統(tǒng)的對策

3.1 采用變壓器實施配電保護

通常情況下，電力的輸入和輸出都必須在限定的標準范圍內(nèi)進行，超出或小于標準數(shù)值都會影響正常配電。但在實際使用過程中，要想對電壓進行有效控制，就必須采用配電保護措施，最常用的方式是使用變壓器對配電進行保護，合理控制電流，對自動化系統(tǒng)的配電功能進行保護。

3.2 不斷優(yōu)化繼電保護系統(tǒng)

在進行優(yōu)化繼電保護系統(tǒng)時，要以實際情況和電力指標為參考依據(jù)，需注意的是對電壓進行有效控制要在不影響其他條件的前提下進行，以便降低系統(tǒng)錯動的可能性，最大程度維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.3 加強系統(tǒng)的二次巡檢

要想確保智能變電站穩(wěn)定運行，必須加強繼電保護系統(tǒng)的二次巡檢，這樣有利于及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問題，以便采取解決措施，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行，提升繼電保護系統(tǒng)的可靠性。目前，相關(guān)部門要意識到繼電保護系統(tǒng)二次巡檢的重要性，確保繼電保護系統(tǒng)的直接運行。還需加強對繼電保護系統(tǒng)二次巡檢的工作人員的技術(shù)培訓，提升其巡檢的工作效率和質(zhì)量。

4 處理智能變電站繼電保護自動化系統(tǒng)故障的方法

4.1 專用光纖通道的使用

一般在架空線復合光纜線路中會使用專用光纖通道。它可以為高壓輸電電纜提供專用纖芯，達到與電纜縱聯(lián)保護裝置協(xié)調(diào)的目的，減少了電纜線路與其它裝置之間的摩擦，降低其他裝置對信號的干擾，使電纜信號傳輸線路變得簡單化，提升信號傳輸?shù)男?，使信號傳輸更加安全和穩(wěn)定。

4.2 智能終端的故障處理

智能終端的作用控制設(shè)備跳合閘的狀態(tài)，一旦智能終端出現(xiàn)故障，變電站中的跳合閘都會失靈，影響變電站的穩(wěn)定運行。因此，智能終端發(fā)生故障時，要及時將終端的出口板退出，確保跳合閘正常工作，然后技術(shù)人員再分析智能終端出現(xiàn)故障的原因，找準故障的位置，最后采取針對性的解決措施，使整個變電站的繼電保護設(shè)備恢復正常。

4.3 間隔合并單元的故障處理

合并單元是對互感器傳輸過來的電氣量進行合并和同步處理，并將處理后的數(shù)字信號按照特定格式轉(zhuǎn)發(fā)給間隔層設(shè)備使用的裝置。間隔合并單元分為單套配置的間隔和雙套配置的間隔，它們在傳輸過程中都有可能會出現(xiàn)故障，如果合并單元在單套配置的間隔出現(xiàn)故障，要及時將間隔單元的開關(guān)斷開;如果合并單元在雙套配置的間隔出現(xiàn)故障，要及時的退出出口壓板和保護母線裝置，避免故障進一步擴大化，同時也為技術(shù)人員提供充足的維修時間。

5 結(jié)語

總而言之，隨著電力建設(shè)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能變電站的發(fā)展和實現(xiàn)其運行自動化已經(jīng)成為電力系統(tǒng)發(fā)展中的重要內(nèi)容。電力行業(yè)要想獲得長遠發(fā)展，不僅要實現(xiàn)智能變電站繼電保護及自動化系統(tǒng)，還要確保其安全、穩(wěn)定的運行。通過采用變壓器實施配電保護、不斷優(yōu)化繼電保護系統(tǒng)及加強繼電保護系統(tǒng)的二次巡檢，使其逐漸滿足人們的生活需求，促進經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻：

[1]王家永，魏錐，許凱.220kV智能變電站的繼電保護及自動化系統(tǒng)設(shè)計探討[J].南方農(nóng)機，2017，48（24）：97.

[2]朱海兵，宋亮亮，高磊，崔玉，劉玙.智能變電站繼電保護及自動化系統(tǒng)綜合標準化研究與建設(shè)[J].智能電網(wǎng)，2017，5（09）：860-866.