智能變電站繼電保護系統可靠性研究

張輝

摘?要：由于智能變電站具有智能電子元件多、信息類型復雜等特點，進而降低了的智能變電站機電保護系統的可靠性，在某何種程度上給變電站的安全平穩運行帶來隱患。隨著我國信息化、智能化的快速發展，以及對智能變電站發展應用的普及，加強智能變電站繼電保護系統的可靠性迫在眉睫。本文通過對智能變電站、繼電保護相關內容進行闡述，以及對智能變電站繼電保護系統的可靠性進行分析，進而指出提升其繼電保護系統可靠性的有效措施，進而保障智能變電站的安全運行。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護;系統可靠性

隨著我國工業生活用電量急劇增多以及人們生活水平的不斷提升，這對我國的能源優化配置體出現的要求，尤其是對我國建設高效電力系統的要求。正是基于這種發展形勢，智能變電站的規劃與組建應運而生。

一、智能變電站及繼電保護內容闡述

所謂的智能變電站主要是指通過使用先進可靠、集成與環保的智能設備，在變電站信息數字化、通信平臺網絡化以及信息共享的要求下，能夠自助實現變電站數據信息的采集、測量、保護、計量以及監測，同時要求該類型變電站能夠具備電網實時自動控制、智能調節、在線分析以及協同互動等高級功能。一般來說，智能變電站具有一次設備智能化、二次設備網絡化的特點，其對智能電子設備以及網絡通信設備的使用，能夠影響變電站的繼電保護系統。

繼電保護主要是針對智能變電站系統安全建設與運行所提供的保護供電設施。在智能變電站的具體運行中，對于電力系統中出現的故障、異常情況，繼電保護通過發出報警信號、必要的隔離措施，進而對運行的電力系統提供安全保障。當前智能變電站繼電保護主要受到智能變電站總體框架、網絡通信技術、智能電子設備、電子式互感器以及IEC61850標準等五個要素的影響，五個要素之間相互影響、互為依靠。

二、智能變電站繼電保護系統可靠性分析

實現對繼電保護系統的可靠性分析是對繼電保護最基本的要求，要求繼電保護不發生誤動、不拒動。建立分析模型作為當前對智能變電站繼電保護系統可靠性分析的必要環節，主要包括模擬法、解析法兩種。所謂繼電保護系統的可靠性分析，更加側重對電力系統安全、穩定運行關鍵指標的分析，通過加強對智能變電站繼電保護系統的智能元件、整體系統進行分析，進而提高繼電保護系統的可靠性。

要分析繼電保護系統的可靠性，既要對整個電力系統的可靠性進行有效評估，又要加強各元件本身的可靠性監控。其中電力系統的可靠性分析包含對可修復系統以及不可修復系統的綜合分析，對電力系統的可靠性分析更多的是采用控制的方式進行，以更好地在控制需求的前提下進行必要的繼電轉化。當前通過控制對智能變電站的繼電保護系統可靠性分析的主要包括直采直跳、網采直跳、直采網跳三中形式，實現繼電保護裝置的安全提升。由于智能變電站的智能電子元件數量較多，因而在繼電保護系統中，對電子元件的可靠性分析也顯得尤為重要。伴隨電子式互感器、智能終端等智能電子設備的使用和引進，導致電力系統的過程層設備更加復雜，對繼電保護的可靠性產生的影響也越來越大。通過加強對電子式互感器、合并單元、交換機、智能終端以及同步時鐘源等電子元件的日常監測和維護，進一步提升繼電保護系統的可靠性。

三、提升智能變電站繼電保護系統可靠性的有效對策

通過提高硬件系統可靠性來提升智能變電站繼電保護系統可靠性。在繼電保護系統中，采用信息收集的合并單元占據重要地位，其可靠性對整個繼電保護系統可靠性的影響較大。由于在傳統繼電保護系統中，信息采樣環節多是電子式互感器與合并單元的組合。為了增強合并單元信息采集環節的可靠性，需要在每個采樣環節加入A/D系統，通過同時輸出兩個采樣值進入到繼電保護系統中，進而增強繼電保護系統的可靠性。同時，可以通過提高交換機的冗余度與光纜線路的可靠性實現這一目標。在很大程度上，繼電保護系統的可靠性依賴于交換機的穩定運行，而光纜線路的安全性也會對其產生直接的影響。因此，在對硬件系統的日常維護中，要加強對室外光纜線路的日常監測和維護保養，始終保持光纜線路具備應有的電力傳輸能力。

進一步提高軟件系統的可靠性以增強繼電保護系統的可靠性。在當前網絡通信技術飛速發展的時代背景下，智能變電站繼電保護系統在一定程度上對網絡技術的要求也逐漸增多。為了更好地在這種依賴上實現安全運行，需要提高軟件系統的整體可靠性。在具體操作上，可以使用插值算法來代替時鐘源，通過對時鐘源發出同步對時信息流，將光纖同步到智能電子設備中，以確保智能電子設備的安全正常運行。同時，可以使用軟件積分的形式來增強報文信息的可靠性。SV報文作為繼電保護系統保護單元的數據報文，能夠對整個保護系統產生較大的影響。通過使用軟件積分，能夠對數據采集器以及保護系統中的電子設備的功率損耗進行了解，增強保護系統維修的精確性，進而實現繼電保護系統的可靠性目標。

四、結語

綜上所述，隨著近年來我國電網建設事業的快速發展，在信息技術深入發展的今天，智能變電站已成為我國電網建設的重要組成部分。為了進一步保障我國智能變電站的安全正常運行，加強繼電保護系統的可靠性成為當前建設的重要內容。通過對智能變電站繼電保護系統的可靠性進行分析，從硬件系統與軟件系統中，采取有效措施增強該系統日常運行的穩定性，進而為我國電力事業的發展提供安全保障。

參考文獻：

[1]張尚然.智能變電站繼電保護可靠性研究[D].2017（06）.

[2]何曄，何瑾.智能變電站繼電保護系統及可靠性研究[J].數字通信世界，2018（06）.