智能變電站繼電保護系統的可靠性分析

夏 爽

（深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518000）

0 引 言

隨著市場經濟的發展和進步，我國電力系統也呈現出全面升級的趨勢，這就對繼電保護工作提出了新的要求。為了維持繼電保護系統應用的合理性，要對繼電保護系統應用可靠性予以綜合管控，從而為經濟效益和社會效益和諧統一奠定基礎。

1 智能變電站繼電保護系統概述

近幾年，智能變電站受到了人們的廣泛關注，不僅是因為變電站智能化管理機制的科學性和可靠性，也是因為智能變電站繼電保護系統應用處理效率的全面升級能為變電站日常管理提供良好的保障。

智能變電站繼電保護系統主要包括電子式互感器、交換機、合并單元以及智能終端等，不同的組成部分能發揮其實際優勢作用，維持智能化和數字化處理的平衡。電子式互感器能搭建保護系統電路的集成化模式，升級電磁結構，較為常見的包括有源型電子式互感器和無源型電子式互感器，通常應用在不同的運行環境中。交換機基于以太網建立信息數據傳輸通道，能為數據資料、信息資源的及時性傳輸提供保障。與此同時，交換機在交換數據信息以及地址表的過程中，也能實現更加多元便捷的交換管理，提升信息傳遞的合理性。在合并單元中，數據信息能隨機形成有效的組合模式，匹配加工處理環節，就能及時將信息傳輸到保護系統，簡化接線工作，也能減少項目成本，為數據共享管理提供支持。智能終端主要是控制斷路器，可以實現實時性信息的傳遞，及時獲取測控裝置或站控層的指令信息，維持設備運行的可靠性，并且應用同步時鐘就能建立統一的時序和基準，共同提升智能變電站繼電保護系統的運行效率[1]。

2 智能變電站繼電保護系統特征

智能變電站繼電保護系統具有突出的應用優勢，能打造更加合理且高效的控制模式，維持常規化工作的合理性。發揮數字采集機制和信息智能化處理機制的應用優勢，以優化智能變電站綜合管控工作的基本水平。

2.1 數字化采集

在智能變電站日常管理工作中，借助電子式互感器和光學式互感器就能完成電壓數值采集、電流數值采集。落實相應的合并處理機制，就能實現數據信息的有效匯總，從而為后續網絡化應用管控提供數據基礎，確保信息傳播的合理性。此外，電壓參數和電流參數的實時性采集還能為變電站運行安全性能以及效率的提升提供保障，在擴大范圍的同時還能優化測量精度，降低變電站傳統工作的難度，為智能變電站實時性控制工作的全面開展提供保障。

2.2 智能化應用

在智能變電站信息管理工作中，智能化體系能提升繼電保護裝置的靈活度和智能處理效果，打造更加全面的功能處理結構。配合網絡化技術實現數據與信息的實時性采集管理，為提高變電站運維可靠性提供保障，實現運行和維護有序進行的目標[2]。

3 智能變電站繼電保護系統可靠性分析

在智能變電站繼電保護系統可靠性處理和分析工作中，要從變壓器配置、過電流限定保護等方面入手，踐行全過程分析，從而提升系統應用的合理性，明確各個組成單元的應用價值。

3.1 變壓器配置保護

在智能變電站中，變壓器最大的功效就是能幫助建立電壓和電流的調整機制。尤其是在配電工作中，選取適宜電壓范圍維持配電處理工作的常態化水平，限定電壓額度，有效提升電力系統運行穩定性。若是電壓出現過載問題或電壓參數超標，則會對電力系統運行產生影響。此時，借助變壓器的繼電保護處理方案就能建構分布式配置模式，實現壓力的分散處理，維持變壓器電壓穩定，避免電壓過載或電壓不足產生的影響[3]。

3.2 過電流限定保護

智能變電站的運行質量和整體管控效率會受到外界環境的影響，常常會出現過電流問題。所謂過電流是指電流超出負荷標準，甚至會造成整個線路的斷路現象。需要注意的是，過電流和常規化運行電流的參數差異性一般，然而過電流的出現恰恰表示整個變電站線路存在外部故障，長時間不處理就會造成跳閘問題?；诖耍瑸榱颂嵘悄茏冸娬纠^電保護系統的可靠性，要借助電壓限定延時，有效優化對變電線路終端電流參數的控制效果。

若是電流過載，智能變電站繼電保護系統能借助對應的元件和組成環節完成報警信號的處理，以便及時分析電流狀態。智能終端負責保護指令的下發，幫助工作人員及時解決電流過載造成的影響，為繼電保護系統安全性和可靠性的全面提升提供保障。

3.3 間隔層繼電保護

為了保證間隔層繼電保護工作順利開展，要建立雙重化裝置，提升變電站繼電保護系統中后備保護的合理性和規范性。在后備保護系統運行過程中，不僅能對變電站后備設備予以保護和開關失靈保護，而且還能提高對線路和端母線的保護水平，打造更加合理的應用平臺，及時解決跳閘問題[4]。

此外，利用全站電壓建立等級集中配置模式，調整技術方案的同時就能更好地落實電網運行管理方案，及時分析站內電網系統，從而匹配最佳方案來提高繼電保護效果。

3.4 過程層繼電保護

在智能變電站繼電保護系統運行過程中，迅速實現安全處理和跳閘操作是非常關鍵的環節，不僅能對母線和變壓器予以保護，也能降低輸電線等基礎設施元件的運行危險性。在主保護定值參數中，難免會受到波動性影響出現變化，此時電力系統的運行過程也會受到波動的影響，因此繼電保護系統中要對開關設計予以處理。與硬件系統形成區分模式，建構獨立性保護結構，從而提高對變電站母線和輸電線路安全性管理水平。若是相同的輸電線路，在獨立采樣的過程中要按照差異化開關電流完成輸送處理，以保證能對系統電流予以把控。而實際的繼電保護過程則是應用多端線路保護維持應用水平，在獲取采樣數據的基礎上開展針對性的調整方案，并維持數據的適用性和可靠性[5]。

除此之外，過程層GOOSE網絡保護裝置配合測控裝置、合并單元等建立的數據交換通道能借助直采直跳過程層處理方式，有效傳輸相應的數據信號，為過程層GOOSE網絡開關量傳輸提供保障。直采直跳過程層GOOSE網絡如圖1所示。

圖1 直采直跳過程層GOOSE網絡

3.5 環形結構母線保護

在智能變電站中，環形結構本身就是較為可靠且穩定的結構系統，將其應用在母線保護裝置中能更好地強化環形結構母線保護的可靠性和穩定性。一般而言，利用最小路法完成計算分析。在最小路法計算過程中，要取每個負荷點最小路，將整個環形結構分為最小路元件和非最小路元件[6]。依據通路狀態計算負荷點最小路，就能及時針對饋線的故障完成檢修[7]。同時能解決傳統結構母線保護可靠性不高的問題，滿足繼電保護系統應用的可靠性需求，提高應用效率。

4 智能變電站繼電保護系統注意的問題

4.1 安全保障

在光電技術、通信技術全面發展的背景下，智能電網體系也呈現出轉型升級的趨勢。為了維持智能電網綜合管理效果，就要匹配規范的智能變電站管理控制機制，建構完整的繼電保護系統，著重關注繼電保護系統的安全要求。在搭建信息化平臺和網絡化體系的同時，打造就地配置模式，提高安全管控效果。

4.2 即時性需求

智能變電站繼電保護系統還需要利用對應的模塊滿足即時性需求，打造完整的需求管理控制平臺，確保繼電保護裝置的相關內容和運行模塊都能匹配實時性管理方案，及時解決變電站運行中存在的問題，維持綜合管理效果。與此同時，還要匹配檢測系統，提升電力系統保護工作和控制工作的規范性[8-10]。

5 結 論

總而言之，要想提升繼電保護系的統可靠性，就要對電力系統應用管理平臺予以控制。從變壓器配置保護、過電流保護、間隔層保護以及系統線路保護等方面開展相關工作，維持應用效率，為智能變電站綜合管理水平的提高奠定基礎，實現經濟效益、管理效益的共同提升。