智能變電站繼電保護可靠性研究

朱燕妮 唐靚 張翔

【摘 ?要】隨著我國社會經濟水平的提高以及電力系統及其自動化的發展，人們對于電力需求逐漸增加，傳統變電站由于其設計初期存在的缺陷及落后性已經難以滿足現代化電網的要求。此時，智能變電站逐步進入人們的視線，變電站的智能化也成為發展趨勢，繼電保護將在智能電站的運維及建設中發揮越來越重要的作用。在智能化發展中，將在傳統繼電器式繼電保護裝置的基礎上建立變電站數字系統，實現變電站的智能化。在智能電站中，繼電保護利用智能電子設備實現對電力系統的保護，將使繼電保護功能更加完善可靠。

【關鍵詞】智能變電;變電站繼電;斷電保護;可靠性研究

中圖分類號：TM63文獻標志碼：A

引言

繼電保護技術是對電力系統安全性進行提升的重要手段，可以有效避免大面積停電對電力系統產生的影響，提升電力工作效率，對于我國電力系統安全運行和發展將產生重要影響。

在近年來智能技術和電力技術發展的背景下，智能變電站技術也得到了顯著發展，越來越多的新技術得到應用和發展。在全新社會形勢下，群眾對機電保護工作的設計、運維也提出了嚴格的標準和要求。

雖然當前我國繼電保護技術已經得到了顯著發展，仍然存在很多缺陷問題沒能得到有效解決，所以怎樣對問題進行處理，提升運行工作安全性和穩定性也是一項具備較強意義的工作。

1智能變電站繼電保護風險點

對站內信息交互途徑中可能存在導致繼電保護出現運行失效的原因進行分析。

（1）網絡接線問題、配置問題與通信問題，均可能導致繼電保護失效。具體存在以下風險點：光纖接線錯誤、光纖損耗過大、網卡故障、遭遇網絡風暴、交換機轉發速率低于鏡像速率。

（2）SCD中定義的虛端子可能存在定義錯誤或接線錯誤，而錯誤的虛端子接線有可能導致保護不動作或者誤動作，危害極大。但是，SCD文件由廠家配置，配置存在問題的情況也頻有發生。具體存在以下風險點：SCD文件通信配置參數出錯、裝置的單網或雙網模式設置錯誤、虛端子的模型版本出錯、虛端子連接錯誤、虛端子虛接漏接、舊虛端子連接誤修改、SCD文件改動前后內容定義錯誤以及技術人員模型定義錯誤。

（3）軟壓板不像硬壓板有明顯可見的開斷點，運維人員投退壓板時存在漏投甚至錯投的情況。此外，由于對智能站的不熟悉，存在沒有投入/恢復檢修壓板的情況，造成保護誤動作或者不動作。基于檢修壓板與接收/發送軟壓板相互配合的隔離措施，存在形成漏隔離或者誤隔離的可能性，會造成信息交互失敗或者接收不必要信息。具體存在以下風險：軟壓板投退錯誤、壓板下裝錯誤、忽略定值修改確認信息、安措恢復時遺漏檢修壓板、調試后未恢復壓板、軟壓板功能失效、檢修壓板節點故障以及壓板狀態未及時上傳。

（4）“報文有效性判斷”這一功能由軟件實現，需要使用報文品質信息針對報文有效性進行判斷。該功能的準確性取決于此前測試的嚴密性。具體存在以下風險點：裝置“報文有效性判斷”功能失效。

2如何提高智能變電站繼電保護系統可靠性方案

2.1過程層繼電保護的重要性

迅速跳閘是該階段最為重要的系統功能，該過程對于變電站母線、變壓器以及輸電電路等可以實現全方位保護。在進行保護功能設定的時候應該做到的是將設備保護和系統保護體系的設定盡量簡單。當保護過程中所存在的波動比較的時候才能保證在實際運行的時候如果出現變化不會影響繼電保護，這也是體現繼電保護穩定性的方面之一。但是在進行繼電保護的時候一次設備較多，因此在保護方案設定的時候要將開關和其他必要硬件進行區分，將其進行獨立保護。同時可以做到利用不同的開關實現多項控制，實現系統電流的綜合控制。

2.2做好間隔層的繼電保護

雙重化裝置是提高間隔層繼電保護可靠性的關鍵，實現集中配置后備保護。后備保護系統的存在不僅實現設備的保護同時也是對開關失靈的保護，同時還能夠對整個設備范圍內的線路進行保護，再次基礎之上實現故障排查并進行準確診斷，對已發生故障做出最佳診斷，提出合理解決方案。

2.3加強對安全措施的制定

在變電站工作開展中，由于智能化水平顯著提升，所以變電站中的信息交互方式也出現了明顯變化。所以在檢修工作正式開始前，工作人員就需要制定合理的隔離措施，確保后續工作手段能得到順利發展。在對設備進行檢修過程中，應該加強對停電和不停電問題的分析，換言之，在對檢修方式進行選擇過程中，需要提前考慮變電站的實際工作狀態。在一次設備停電過程中，工作人員還需要對設備進行調整，從而在不同方式下制定更為全面的安全措施。但是在不停電狀態下，工作人員還應該在檢修合并單元過程中加強保護措施的完善。

2.4提高繼電保護的可靠性措施

過程層所進行的繼電保護主要是對系統進行，包括迅速跳閘以及對母線、輸電電路和變壓器等設備進行的保護，保證整個電網的運行風險降低，確保電網系統的安全性。優化電網設備和裝置。因為在過程層中主保護定值所出現的波動相對較小，因此哪怕在電力系統中過程層運行出現變化其波動值的大小不會發生改變，如此可以保證電力系統可以穩定的運行。但是因為在該系統中有大量的一次設備應用，所以在設計的時候必須將開關和硬件進行分離保證其獨立性，如此可以保證輸電電路以及母線可以實現更好的保護。所以說為了更好的實現輸電系統的穩定性和可靠性，應該通過多段線路保護實現智能變電站和變壓器的保護，特別是在進行站內保護裝置的設置的時候應該實現同步采樣，并且在實現采樣的前提下并對其進行適當的調整，保證所采集的數據是可靠的同時適應性較強。

結束語

總而言之，想要保證智能變電站可以高效運行，繼電保護是必不可少的，在智能變電站繼電保護系統中傳統變電站的設備元件已經無法滿足系統需求，傳統設備也有光纖代替。在智能變電站中結構和元件組成對于整個電網的安全和穩定運行有很大影響，所以說實現智能變電站繼電保護是評估智能電網的關鍵性數據，同時也是實現智能電網全面建設的關鍵步驟。通過繼電保護的穩定運行促進電網建設的穩定發展。

參考文獻：

[1]劉忠民，牟小雪，黃鳳英.淺析提高智能變電站繼電保護可靠性的措施[J].電子測試，2016（1）：107-108.

[2]王思遠，王穎超.提高智能變電站繼電保護系統可靠性的措施[J].農村電氣化，2017（11）：63.

[3]龍澤波.智能變電站繼電保護典型缺陷的處理及分析[J].中國戰略新興產業，2017（40）：91-92

（作者單位：鎮江供電公司）