變電站自動化系統(tǒng)繼電保護(hù)問題分析

王浩

摘要：電力是當(dāng)前我國國家和社會發(fā)展依賴的主要能源種類，關(guān)系到經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定等各個方面。尤其是隨著近些年各個行業(yè)甚至是人們?nèi)粘Ｉ钪须姎饣O(shè)備的數(shù)量不斷提升，對于電力的依賴性也在不斷加強(qiáng)。我國在近些年的發(fā)展過程中積極開展了電網(wǎng)改造工作，智能化電網(wǎng)的覆蓋范圍不斷升高。這在很大程度上滿足了當(dāng)前我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對電力的需求，但是人們對電力服務(wù)的質(zhì)量要求也在不斷升高。變電運(yùn)行是當(dāng)前電力系統(tǒng)實際開展工作過程中的重要一環(huán)，為了確保其能夠穩(wěn)定運(yùn)行，一般都會加裝繼電保護(hù)裝置。但是，繼電保護(hù)裝置在實際運(yùn)行過程中往往會出現(xiàn)各種技術(shù)性的問題。本文將就現(xiàn)階段變電運(yùn)行中繼電保護(hù)中的相關(guān)技術(shù)性問題進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);變電運(yùn)行;繼電保護(hù);技術(shù)問題;分析研究

1智能變電站的概念

智能變電站是一種通過對電子通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)二次系統(tǒng)的有效運(yùn)用，將包括對電力數(shù)據(jù)信息進(jìn)行測量、采集以及控制等在內(nèi)的功能進(jìn)行集成的新型變電站模式。與傳統(tǒng)的變電站不同，智能變電站可以對電網(wǎng)運(yùn)行的各項電力數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化以及實時性的合理采集分析。而且智能變電站也可以通過改變光纜的應(yīng)用方式，有效解決傳統(tǒng)變電站所存在的電磁皆容問題。同時智能變電站通常可以利用高速的以太網(wǎng)來對電壓和電流的模擬數(shù)字信號進(jìn)行合理的采集、傳輸，然后通過對智能斷路器等智能化設(shè)備的選擇使用來實現(xiàn)整個變電站的自動化流程，提高智能變電站的運(yùn)行效率。

2繼電保護(hù)在變電站自動化系統(tǒng)中的任務(wù)及作用

2.1基本任務(wù)分析

從變電站自動化系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀來看，繼電保護(hù)有著自己的基本任務(wù)，總結(jié)如下：（1）變電站實際運(yùn)行過程中，問題的出現(xiàn)是難以避免的，要結(jié)合實際情況及時切斷電閘，對線路涉及的其他元件起到保護(hù)作用，避免對其他元件產(chǎn)生破壞行為，通過繼電保護(hù)裝置可以實現(xiàn)對特定的斷路器跳閘問題進(jìn)行快速、自動控制;（2）如果變電站的運(yùn)行和維護(hù)條件發(fā)生改變，系統(tǒng)就會自動報警，給相關(guān)工作人員給予正確的警示，即刻進(jìn)行維修，避免電力系統(tǒng)負(fù)荷的增加，為了從根本上規(guī)避維修不及時的問題，繼電保護(hù)可以實現(xiàn)自動跳閘操作，對電力系統(tǒng)的所有裝置設(shè)備起到保護(hù)作用，根據(jù)元器件的危害程度確定延時時間，將整個系統(tǒng)的損失值最小化，換句話說，繼電保護(hù)能夠及時反映電氣設(shè)備的異常情況，加快維修效率，為社會穩(wěn)定發(fā)展提供充足穩(wěn)定的電能。

2.2主要作用分析

繼電保護(hù)在變電站自動系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題時，其作用更加顯著，一旦出現(xiàn)系統(tǒng)故障，會出現(xiàn)以下危害：首先使電力系統(tǒng)的內(nèi)部壓力降低，影響給人們的正常供電;其次，發(fā)生系統(tǒng)故障時，會出現(xiàn)短路電流等，直接給電氣設(shè)備造成損害;最后，破壞發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，如果對發(fā)電機(jī)問題不夠重視或者沒有及時解決，嚴(yán)重的甚至?xí)斐烧麄€電力系統(tǒng)癱瘓。在面對這些問題時，繼電保護(hù)的作用極其重要，能夠根據(jù)實際情況對故障進(jìn)行止損，降低對變電站自動化系統(tǒng)故障的破壞程度，從而提升變電站整個系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。

3智能變電站繼電保護(hù)功能

3.1限定延時電壓

在智能變電站運(yùn)行的過程中，對延時電壓進(jìn)行限定，提升繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的有效手段，這一點需要引起系統(tǒng)設(shè)計人員的高度關(guān)注。智能變電站在運(yùn)行的過程中，很容易受到各種因素的干擾，比如環(huán)境因素等，在這種情況下，智能變電站容易產(chǎn)生斷路問題，影響到正常的電力供應(yīng)。對變電站進(jìn)行限定延時控制，可以有效地減少這些不良因素產(chǎn)生的威脅，在延時控制下，可以實現(xiàn)有效地智能變電站電流監(jiān)測，實時的獲取電流信息，當(dāng)電流值出現(xiàn)異常時，繼電保護(hù)系統(tǒng)就會產(chǎn)生作用，切斷線路，避免異常電流對系統(tǒng)造成影響，實現(xiàn)了對變電設(shè)備的有效防護(hù)，在這種防護(hù)作用下，智能變電站的可靠性得以提升。

3.2改用雙A/D系統(tǒng)加入合并單元

合并單元是整個系統(tǒng)中比較重要的一個環(huán)節(jié)，主要的任務(wù)是采集相關(guān)信息。它的實際應(yīng)用情況對于整個系統(tǒng)造成的影響遠(yuǎn)大于別的元件。在相關(guān)的智能化進(jìn)程中，一個合并單元MU以及電子式互感器就能夠完成所有信息的收集過程，為了增強(qiáng)這些手機(jī)信心的可靠程度，所有的采樣合并單元都應(yīng)該加入兩個A/D系統(tǒng)，這樣單個合并單元就能夠產(chǎn)生兩個采樣值，讓合并單元擁有更為穩(wěn)定、準(zhǔn)確的采樣值輸出效率，不會發(fā)生采樣信息的錯誤，也就規(guī)避了因此產(chǎn)生的保護(hù)失敗問題，很大程度上提升繼保系統(tǒng)的可靠程度。

3.3提高交換機(jī)冗余度

在特定位置的交換機(jī)對于繼電保護(hù)系統(tǒng)起到?jīng)Q定性的作用，是整個系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，一旦發(fā)生失效則會產(chǎn)生巨大的影響。交換機(jī)一般來說具有查詢錯誤、物理編碼等作用，對于整個系統(tǒng)的可靠性影響非常大，一旦交換機(jī)發(fā)生故障，就會使整個系統(tǒng)癱瘓。為了預(yù)防這種現(xiàn)象的發(fā)生，所有的交換機(jī)都必須用雙重化的配置，發(fā)生故障有一定的解決方案，一個交換機(jī)發(fā)生故障立刻由另一個頂上，這樣整個環(huán)節(jié)不至于中斷，系統(tǒng)安全性大幅度提升。

3.4提高繼電保護(hù)的智能化程度

智能化是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的重大創(chuàng)新，隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，智能化技術(shù)在社會各行業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛。在電力系統(tǒng)中，智能化、數(shù)字化是提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行可靠性的重要措施，因此，電力企業(yè)要積極的引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，不斷提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行的智能化程度，從而有效地提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。將智能技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，能極大地提高繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性，同時還能對繼電保護(hù)裝置的一些不可靠因素進(jìn)行管控，這極大的提高了電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)可靠性。

3.5主變壓器的繼電保護(hù)

在變電運(yùn)行過程中，變壓器的運(yùn)行狀態(tài)對整個變電運(yùn)行過程有直接的影響，因此，電力企業(yè)必須對變壓器進(jìn)行全面管理，避免變壓器發(fā)生故障，從而對變電運(yùn)行造成影響。電力企業(yè)可以根據(jù)變壓器的實際情況，在變壓器低壓側(cè)和高壓側(cè)安裝安全可靠、性能良好的繼電保護(hù)裝置，從而確保變壓器的安全運(yùn)行。對于電壓保護(hù)，可以采用智能終端和合并單元裝置的雙套配置，在安裝過程中，要嚴(yán)格的按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作，將智能終端設(shè)備和差動保護(hù)連接對應(yīng)好，將合并單元裝置和后備保護(hù)及MU連接對應(yīng)好，這樣不僅能避免網(wǎng)絡(luò)對繼電保護(hù)系統(tǒng)的干擾，還能利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)對智能終端進(jìn)行控制。

結(jié)語

綜上所述，智能變電站的出現(xiàn)，充分地證明了我國電力工程領(lǐng)域的發(fā)展，實現(xiàn)了電力工程的智能化建設(shè)。但是由于智能技術(shù)與電力工程的融合時間尚短，在技術(shù)的應(yīng)用方面還存在許多的不成熟問題，智能變電站繼電保護(hù)及自動化系統(tǒng)受到了各界的廣泛關(guān)注，關(guān)系到了電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。我國電力行業(yè)要加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)工作，促進(jìn)智能技術(shù)與電力系統(tǒng)之間的融合，充分地發(fā)揮出智能變電站繼電保護(hù)及其自動化的重要作用，為我國電力事業(yè)的發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。

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