智能變電站繼電保護系統問題及策略研究

王開波 劉春燕 金基偉 黃天穎

摘要：隨著電網相關技術的快速發展，目前我國新建的電網基本上都是智能電網，所謂智能電網是指以各個等級電網協調發展為基礎，以特高壓電網為骨架，將當前先進的通信技術、傳感測量技術、信息技術、控制技術以及計算機技術和物理電網之間進行高度集成而形成的一種新型電網。智能電網在提供更為高質的供電服務的同時，對于繼電保護的要求也相對高，但鑒于目前我國智能電網尚未實現完全普及，應用時間較短，因此，在智能電網的繼電保護系統部分面臨諸多問題。

【關鍵詞】繼電保護;智能變電站;保護裝置

一、電子式互感器的傳變特點

對于電子式互感器來說，其一般能夠分成兩個部分，依次為電子式電壓互感器以及電子式電流互感器。其中電子式電流互感器還包括電磁傳感、光學傳感以及電子傳感這三種類別，而電子式電壓互感器包括電氣分壓以及光學傳感兩種類別。

1.1電子式電流互感器

從當前的情況來看，所有的電子式互感器中，運用最為普遍的就是羅氏線圈電子式電流互感器這種，而針對其研究工作的開展也相對比較普遍。就當前的情況來看，在世界范圍內針對光學原理的互感器具體的運作還沒有足夠的經驗累積。不僅如此，光學互感器同樣會被諸多因素所影響，包括其表層所承擔的壓力大小、所出于條件優良狀況等，隨著外界條件的改變，互感器的測量值也會有所不同。但是，在過去很長時間的實踐中，外部條件是持續改變的，所以怎么防止外部條件因素給互感器造成的制約影響和怎么高效便利的實現對互感器的測量誤差的彌補同樣變得十分關鍵，需要進一步的處理應對。

1.2電子式互感器給繼電保護所造成的影響

隨著電子式互感器的運用，為繼電保護系統穩定性欲適宜性特點造成了很大程度上的變化。因為在電壓值的持續加大影響下，傳統電磁式互感器絕緣組成框架會變得尤為繁瑣，同時互感器本身的體積也會隨著變大，于此同時造價也就相應的提高，同時傳統電磁式互感器還體現為磁飽和，鐵磁諧振，動作范圍不夠大等不足。而電子式互感器的出現，恰好彌補了之前的缺陷，它的組織框架更為緊密、體積更小巧、不會飽和，這給數字信號的傳送帶來極大便利。這和當前繼電保護系統組件的發展方向與形勢是相順應的。在電站技術水平不斷提高的影響下，變電站內部的電磁環境變得越來越繁瑣，電子式互感器在開展工作的時候經常會被電磁多擾亂。其中內部的采集器是受擾亂最多的一個部分。根據過去的實踐經驗證實，在斷路器、隔離開關以及接地開關在開展分合作業的過程中，另外還有系統發生短路的情況下，均將由極大的電磁擾亂。在過去的幾年間，我國電網出現很多因為變壓器空投以及線路合閘時候所出現的感應電流導致周圍變壓器、發電機以及線路的安全事故出現。從現有的情況來看，針對單獨存在的變壓器、發電機以及互感器的研究工作開展較為普遍，不過在具體的系統中間，這部分非線性鐵磁元件的暫態過程一般都會彼此間產生影響作用，無法把每一個單獨的去對待，這導致針對它們的研究工作十分繁瑣，很難進一步的推進，現在依舊未有較為顯著的研究成果出來，沒有防止它對保護影響的有效處理手段。

二、智能變電站繼電保護系統面臨的問題

2.1繼電保護系統安全性較低

智能變電站中的繼電保護系統是一個較為復雜的系統，其中包含有很多電子裝置，對行業工作人員來說是一個較為嚴峻的挑戰，要實現對這些電子裝置的合理利用并不是一件簡單的事情，譬如時間同步裝置和網絡交換裝置等，這些裝置既是系統保護中面臨的問題，也是保護工作中的重點。

2.2管理效率較低

智能變電站繼電保護涉及很多管理工作，對行業管理層來說也是一個挑戰，但是結合我國智能變電站繼電保護系統的實際建設情況來看，管理工作的效率不容樂觀，在很多具體的管理工作中，并沒有設立專職工作人員，自然也就很難提高管理工作的效率，再加上電力行業的技術設備較多，推進相關的管理工作顯得尤為重要，對行業來說任重而道遠。

2.3工作人員素質較低

行業工作人員是智能變電站工作中的核心，工作人員的綜合素質也會對智能變電站的工作效率產生重要的反作用，在我國的智能變電站行業中，工作人員的素質較低，不僅表現在專業技能和素養上，在綜合素質上也是如此，這也是智能變電站發展的一大阻礙。

三、智能變電站繼電保護系統可靠性的提升策略

3.1提高繼電保護系統的可靠性

結合智能變電站的實際工作內容來看，包含很多具體的電子裝置，數字化裝置是其中的重點，電力行業在工作過程中容易受到很多不穩定因素的影響，也會對繼電保護系統的可靠性產生負面影響。這時可以利用冗余技術完成系統的自檢工作，對工作過程的不穩定因素進行把握，在必要時能在很大程度上降低損失，定量分析也是工作中的重點。

3.2提高管理工作的可靠性

實現對繼電保護系統的合理利用，能有效提高智能變電站的工作穩定性，對后期的數字化建設也有很大的幫助，在智能變電站的運營過程中，要對相關的電子設施等基礎設施進行完善，提高電子設施運行的整體安全性，同時還要考慮到電磁兼容等問題，在必要時進行相關預警機制的建立，從而充分發揮繼電保護系統的積極作用，更好應對變電站工作中的不穩定因素。

3.3提高工作人員的素質

提高工作人員的素質是一個長期的過程，同時也需要行業的群策群力，主要來說有以下幾個方面的工作有待推進：首先可以提高電力行業的入職門檻，從根本上提高行業工作人員的素質;其次就是充分利用后期培訓工作的作用，一方面對工作人員的專業素質進行提高，另一方面提高工作人員的綜合素質，為智能變電站的建設和發展奠定堅實的基礎。

3.4合理利用環形網絡結構

環形網絡機構是通過間隔智能終端機實現信息和數據的提供，通過網絡進行傳遞，當然對采樣值組網進行利用也能達到類似的效果，在信息傳遞中，母差保護裝置的容納量會受到網絡報文流量的影響，不利于提高繼電保護系統的可靠性，這時就要對交換機的配置進行合理調整，光纖口是其中的重點，要實現對環形網絡結構的合理利用，需要行業工作人員完善對這種結構的認識和了解，增強對備用芯的使用力度，提高環形網絡結構的應用效率。

四、結論

近年來各項科學技術的研發已經推動電力系統朝著智能化、數字化方向奮勇前行，電子式互感器的應用也將傳統互感器的缺陷予以修補，然而如今智能變電站的繼電保護系統卻仍然面臨著諸多問題，如何更好的攻克技術難題值得我們進行更加深入的探討。

參考文獻：

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