數字化變電站繼電保護適應性探討

王建軍

摘要：科技的突飛猛進，使人工化、智能化、數字化滲透到各個領域，因此電力系統也逐步向人工化、智能化的方向發展，我國的電網行業正逐漸向數字化變電站方向進行建設。本文主要探討數字化變電站繼電保護的適應性。

關鍵詞：數字化變電站；繼電保護；適應性

引言

電力發展與人民生活息息相關，隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，人們的生活水平逐漸提高，對電網質量也有了更高的要求。而變電站中最主要的二次性設備是保護裝置，為了使其質量和適應性提高，其功能和性能一直被人們所關注。目前數字化、信息化已經成為了變電運維中的關鍵。由于傳統變電站中信號不穩定、適用性不強等因素，成為了制約變電站發展的主要原因，而數字化則完全依靠智能性的網絡通信技術，彌補了這一缺陷，推動了我國電力的進步。

1數字化繼電保護裝置特點

數字化繼電保護裝置在硬件上與傳統繼電保護裝置有區別。數字化繼電保護裝置擁有數字電路組建而成的微處理器，且富含多樣化的選擇接口，功能上也趨于完善。而且，數字化繼電保護裝置進行數據采集是通過電子式互感器完成，傳統的繼電保護裝置往往是通過數據單元進行的一種模擬采集。另一方面，數字化繼電保護裝置也是通過電子式互感器對收集的信息進行處理，而這些源于變電站的信息在處理之后便可以通過數字化繼電保護裝置的內部光纖傳送到低壓端，進而運用合并單元轉換，將數據用正確格式輸出。

2數字化變電站繼電保護中存在的問題

數字化變電站是將變電站的模擬信息數據通過解碼轉換，翻譯為數字信息以進行處理。數字化變電站可以大大提高信息處理的效率，節省更多時間，可以很快查找到需要的信息。現有變電站的信息非常不好儲存，尤其是歷史年代比較久遠的信息，丟失或破損等情況經常發生，而數字化變電站能夠有效防止數字信息丟失或者破損。如果將變電站的資源進行共享，并及時整理更新，實現變電站的智能化管理，那么數字化變電站就能擁有自動化的特點，接線比較便捷。查找信息不再費時費力，只需通過數字化提供部分信息，就能查找到信息全貌，這樣不僅節省人力資源，更節省了查找信息的人力時間與精力。如果數字化變電站改革能夠成功，能夠達到的電磁兼容性會更高，變電站會具有更高、更準確的計算測量功能，更安全、更可靠的網絡平臺，妥善利用可以為變電站帶來巨大的經濟利益。

對繼電保護先一步研究，是數字化變電站變革中極為重要的一環。數字化變電站的優點有很多，使用過程中通過改善傳統的繼電保護裝置，使部分顯著弊端得到改善。但傳統的繼電保護裝置在實際檢測過程中，其動態范圍比較狹小，其問題的范圍也比較小，對于數據故障的檢測精度不夠準確，對于數字測量的頻率映射度比較小，這些問題使得數字化變電站在運行過程中的穩定性和安全性得不到有效保證。這使得電力系統在正常工作的過程中存在一些弊端，需要不斷加強對數字變電站適應性的繼電保護工作。

3數字化變電站繼電保護適應性分析

3.1數字化繼電保護對通信網絡的適應性

在網絡通信方面，繼電保護的影響也是非常深刻的。其主要體現在數據樣本的采集和對畸形樣本的控制上。當變電站發生異常時，相關性數據指數也會呈現出混亂的波動狀態，從而影響整體的網絡環境。而數字化繼電保護系統則是通過數據單元的合并和類型的分析來實現有效性運維的目的。數據傳遞的質量很大一部分原因是由于外界的環境所導致。如果通信對外界的干擾相對較大，那么數據就很有可能出現亂碼的情況。而針對不同的編碼，繼電保護措施有著不同的識別手段。例如：如果保護裝置啟動失敗，則說明問題出在數據的歸類上。如果運維路徑受阻，則說明樣本畸形采集的情況發生。從整體性來看，繼電保護能夠加強入網檢測的速度，形成各部分的獨立性數據模型方式，在單元合并的過程中測試樣本數據是否完整，結構是否健全。另外，操作者還可以獨立的數據樣本進行結果比對。一般來講，數據樣本之間的差異不會大于標準性的模式的五分之一。如果某一樣本出現了異變，監控系統的指示燈會變為紅色，提醒設計人員進行線路的重新規劃。

3.2數字化繼電保護與電子式互感器采樣同步問題研究

數據采樣傳輸延時增大受電子式互感器與網絡設備與網絡設備影響。對不同類型、品牌電子式互感器的運用也對數據傳輸差異性的形成產生影響，甚至會造成采樣延時等情況，因此，需要對數字變電站所采集的數據進行同步處理，以消除傳輸延時等造成的影響，實現數據采集時間的準確辨別和數字化變電站過程層、間隔層數據的同步。在進行同步處理時，可以利用合并單元差值計算的方法，進行保護裝置和電子式互感器所采集數據的同步處理。或是利用站內統一時鐘法，對外部時鐘源進行統一設置，如GPS、伽利略衛星等同步衛星時鐘信號，并利用銣鐘等高精度電子鐘提升外部時鐘源的可靠性，使其能夠作為電子式互感器采樣數據處理的同步源。

3.3數字化特征明顯

變電站的繼電保護在進行適應性分析的過程中，其數字化的特征比較明顯。其數字化的特征主要表現在，數字化的繼電保護裝置與之前的傳統繼電保護裝置進行比較，有著非常明顯的差異。數字化的繼電保護裝置在進行處理的過程中，其處理的速度更快，能夠實現數字的自動化處理，而且能夠用更加精準的方法進行進一步的測量。這主要是因為數字化的繼電保護裝置在進行信號處理的過程中所采用的工作模式與傳統的繼電保護裝置所使用的方式存在著較大差異，傳統的繼電保護裝置是對信息量進行進一步模擬，然而數字化是采用的數字電路。因此，數字化繼電保護裝置包含的網絡端口與傳統相比較多，功能也相對于傳統比較多、比較強。功能越強說明更加先進，所以數字化的繼電保護裝置在進行數據收集的過程中速度更快，對于數據和信息的處理以及信息的共享等功能也能夠得到進一步的提升。這是因為數字化繼電保護的裝置在進行數字采集時，主要是依靠了電子模式的互感器。

3.4過程層網絡對繼電保護動作實時性

不同于傳統的變電站，在相同的環境中，數字化變電站過程層有比較長時間的保護動作，主要是由于，高壓電網的跳閘速度如果比較快，制動的面積就會比較小，穩定性也會越高，但是如果是相間短路，穩定性就會受到影響，進而對繼電保護的穩定性產生影響，因此在數字化變電站的建設中，應對過程層的網絡設計進行調整和優化，使網絡通信的實時性得到提升。同時對采樣的頻率進行調整，改進保護的計算方法，使調整后的采樣頻率為原來的倍數，使數據采集的時間得以縮短。為了減少電子式互感器的延時處理，應強化技術措施，通過廣域保護系統實現繼電保護監督控制，能夠及時保護繼電系統中的故障，保證繼電保護系統的穩定和自動化。

結束語

隨著時代發展和科學技術進步，電力在生活中發揮著越來越重要的作用，通過以上分析也發現繼電保護裝置在整個電力系統中發揮的作用也越來也大，它能有效減少我們電力工作中誤差和故障，提高電力工作穩定性，就目前來講數字化變電站繼電保護的使用時間還不長，發現的問題還比較多，這就需要我們不斷提高自己技術水平，采取相應有效措施解決問題，為我國電力系統健康發展做出應有的貢獻。

參考文獻

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