關于智能變電站繼電保護技術優化措施探討

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一、引言

智能變電站的變電形式是當今最先進的變電形式之一，它具有在高效且安全可靠的基礎上順利完成采集和控制信息等多種功能，使得全站信息化、通信平臺網絡化、信息共享標準化的實現指日可待。智能變電站可根據其具體功能主要分為過程層、站控層以及間隔層。其中過程層的主要構成元素是智能組件以及一次設備，在智能變電站中主要負責完成電能的傳輸與分配。間隔層主要負責檢測和控制智能變電站中各種設備的交互通信、輸入輸出等。站控層主要由控制系統、通信設備和一些子系統構成，負責測量和控制智能變電站當中的所有數據，并確保管理工作的順利進行。在智能變電站中，繼電保護技術具有十分重要的地位，所以對智能變電站繼電保護技術進行優化是一項不可輕視的工作。根據智能變電站的特點分析其存在的缺陷和問題，并制定和采取有效的措施來對智能變電站的繼電保護技術進行優化，從而保證智能變電站運行的穩定、安全、高效。

二、智能變電站特點分析

在實際運行過程中，一次設備與保護設備、測量設備、計量設備、控制設備和狀態監測設備之間的采樣數據和控制命令都是通過光纜進行傳輸的。一次設備中的智能傳感器和智能組件可以使一次設備在采樣和控制方面實現數字化、智能化。智能變電站中所有的智能設備都是嚴格按照一定的標準來進行信息模型和通信接口建立的，設備之間能夠完全做到無縫連接，且各設備與變電站通信網絡也都是按照統一標準進行連接的，可以實現信息之間的有效共享。智能變電站運行自動化具有較高的水平，它具有更多樣化和更復雜化的智能化功能，不僅可以協調就地、區域和全局的功能，并且可以支持在線決策和協同互動的高級應用。在當前的智能變電站中，不僅實現了一次設備和功能傳感器、智能電子設備之間的有效結合，并且由于智能變電站的自動化系統同時具有物理集成和功能集成的特點，實現了一次設備和二次設備之間的緊密融合，使得智能變電站內的專業界限更加模糊、功能集成更加緊湊、結構聯系更加緊密。

三、繼電保護技術優化措施

（一）安全性優化

智能變電站的繼電保護裝置所依據的IEC61850 標準體系對于安全性方面沒有給出專門規定，且IEC61850 標準體系是統一發布的，網絡環境透明，保護系統在運行過程中更易受到一些網絡攻擊，威脅信息安全。因此需要總結以往管理經驗，針對安全防護方面來采取措施進行優化。

（二）可靠性優化

在選擇智能變電站的電力電子設備時，需針對保護結構中電子設備易受影響的特點，采取措施來提高系統運行可靠性。如根據實際情況設計方案，提高設計方案的合理性與實用性，盡量降低各種環境因素的影響，避免出現信息不同步、電磁兼容等問題。選擇應用性能穩定的光纜，并通過冗余技術來完成系統的自檢，及時發現不合理的部分，并在發出警告的同時采取保護動作。

（三）實時性優化

實時性是智能變電站繼電保護的重要部分，在實際運行過程中，合并器中數據需要排隊處理和數據在交換機之間的轉發會造成采樣數據的傳輸產生一定誤差。所以針對這點需要采取一定的措施來提高實時性。

（四）同步性優化

智能變電站繼電保護設備在正常工作時，合并單元所輸出的數據與采樣信號常常存在時間上的不同步，為了減小電氣量相位與幅值上產生的誤差，需要對繼電保護設備進行改善，以達到在相同的時間點獲取相應的數據信息的目的。另外，在控制時應做到過流與過壓的保護，該保護動作對同步信號的要求不高，即便在保護動作中得不到同步信號，也不會對保護動作產生太大的影響。

（五）應用就地化間隔保護

在安裝智能變電站的繼電保護設備時，應利用就地化原則，將其安裝在被保護設備的附件位置，這樣如果發生事故，可以有效縮短繼電保護設備的反應時間，將事故所帶來的損失降到最低。另外，為提高智能變電站的穩定性，確保人員和設備的安全性，常常都需要把繼電保護措施與變壓器保護措施同時進行，并結合現場被保護設備的實際情況合理設計配置。

（六）啟用站域保護功能

利用計算機在同一網絡支配下調動全站信息，在發現危險的微機信號時，及時做出反應動作，開啟傳統的后備保護。因為這整個過程都是采用電信號的方式來實現信息的傳遞，使得開啟后備保護動作的時間非常短，能夠有效地達到智能發電站的靈敏度要求，并使得電路的實時保護功能得以實現。

（七）優化站內設備

由于我國智能變電站的建設才剛剛起步，技術還不夠成熟，很多智能電氣設備都需要從國外進口，所以在選購過程中要以我國的變電站為模型并結合實際情況來挑選，不僅要注重技術上的先進，也要了解設備復雜的結構，確保設備質量。同時還要關注單位能耗、設備兼容性等諸多問題，盡量簡化設備的復雜程度，減少一些不必要的端口，實現智能變電站內部設備的優化配置。在實現資源有效利用的同時達到節能環保的目的，并且能簡化設備的操作。