智能變電站繼電保護系統實用性及可靠性分析

馬俊 唐政奇

（國網安康供電公司，陜西 安康 725000）

一、智能變電站技術特點

智能變電站的電子互感技術較為先進，在對數據信息進行傳播時采用數字信號的形式，并采取智能控制斷路器設備，實現變電站的智能化、信息化、自動化。相對于傳統的變電站繼電保護裝置，智能變電站繼電保護系統更加先進、更加節能，而且更具可靠性。在繼電保護系統運行時，數據和信息的獲取更為便捷，數據量也大大增加。這種有別于傳統繼電保護裝置的先進性使其操作和維護方式發生了革新，對電力工作人員的工作水平提出了新的要求。在對智能繼電保護裝置進行日常維護時，應當注意對系統中設備和線路的調試。電力工作人員要對系統中各種裝置和線路進行深入了解，準確把握它們的結構特點、功能特點和運行原理，掌握不同設備的調試操作，保證智能變電站繼電保護系統的穩定運行。

二、智能變電站繼電保護系統構成

隨著變電站智能化的發展，變電站智能保護裝置逐漸演由站控層、間隔層和過程層3 種結構組成。并且智能變電站繼電保護系統中的互感器由電磁式互感器發展為電子互感器，這種互感器在進行數據采集后可以按照規定的數據格式傳播信號給繼電保護系統。繼電保護系統中的控制終端通過設備生成的跳閘信號來實現對斷路器的控制，然后將斷路器的工作情況發送給繼電保護設備。

（一）電子式變電站互感器

在原始的變電器中，互感裝置為電磁式，而在智能變電器中，互感裝置改為電子式。這得益于電氣測量裝置的數字化發展。電子互感器分為有源電子互感器和無源電子互感器2 種，它能夠判斷是否應當使用傳感頭，并以此選擇電源種類。電子互感器與原始的電磁式互感器相比最大的優勢是在使用中不會出現磁飽和的問題，讓互感器對于故障的敏感程度得到提升，使保護裝置在遇到故障時能夠及時進行響應。傳感器的信息傳輸也由原本的電纜改為光纜傳輸，提高了信息傳輸的效率，并讓設備的絕緣保護工作更加容易。電子互感器設備也較為輕量，方便進行設置和維護。

（二）智能變電站合并單元

智能變電站的合并單元能夠將互感器傳輸過來的數據信息進行處理和整合，為數據添加標簽，并轉化為保護裝置能夠接受的統一格式進行發送，實現對變電站保護裝置的控制。在互感裝置和電站保護裝置間添加合并單元，能夠降低互感裝置和保護裝置之間線路的復雜性，方便進行檢修和控制，并減少了設備的設置成本。

（三）智能變電站交換機

隨著網絡信息技術的發展，變電站的信息傳輸可以通過交換機來實現。交換機能夠通過網絡流量控制數據幀的交互，使變電站形成局域網，方便進行信息交換。在交換機中使用生成樹協議，能夠讓交換機環路得以實現，簡化交換機的信息傳輸鏈路，使變電站的繼電保護裝置能夠安全有效運行。

三、智能變電站繼電保護系統可靠性的意義

在進行變電站系統建設時，要注重繼電保護系統的設置。智能變電站的系統組成具有智能化和信息化的特點，對技術和設備的依賴性比較高。一旦設備出現運行故障，就會使環環相扣的變電站相關系統受到影響，使變電站出現大的運行問題，造成損失，甚至影響用電安全。因此，要著重進行繼電保護裝置的可靠性研究，及時發現電力設備中的故障，減少故障損失。繼電保護系統具的可靠性還能使變電站的運行更加穩定，減少外界不確定因素對電力系統運行的影響，保證人們的用電安全，提高用電效率。

四、提高智能變電站繼電保護系統可靠性策略

（一）加強變壓器保護

強化變壓器保護的目的就是為了提高繼電保護系統的安全性，對于繼電保護系統可以讓其更好的運行，加強穩定性。在進行變壓器系統設置時，可以采用當前較為先進的神經網絡技術。神經網絡技術能夠讓設備的感應和相應機制得到優化，并實現設備的自查，提升的設備維護的效率。運用神經網絡技術能夠使繼電保護系統具有記憶功能，并能夠實現對保護裝置的自動監測，實現智能化設備保護。

（二）合理設置設備接口連線

接線連接口的設置應該確保同一時間不同設備和不同借口之間的安全連接。

對于相關插件的質量要嚴格把控。另外，對于智能變電站要合理化的配置各個單元和終端之間的連接，除了使用電纜之外，其他的光纖設備可以作為之前電纜的補充，還要做好維護工作，防止電纜和光纖收到污染或者破壞。

（三）實施合并單元隔離措施

單元合并的主要目的是為保護裝置提供可以交流采樣的基本年數據，在設備帶電運行的狀態下，間隔單元合并和排除故障都需要進行保護裝置的校驗，安全隔離的范圍也應該擴大，對于在安全范圍內的所有合并單元采樣數據的保護裝置做好監控。在給某個線路合并單元故障或者排查的時候，應該首先考慮到線路保護，防止保護裝置被觸動，一般來說在設備帶電運行的情況下，如果某個線路間接采樣異常會使得母差保護器產生差流，會造成母差保護失誤，所以應該講母差保護退運。

（四）裝置檢修隔離運維防誤操作技術

裝置檢修隔離運維防誤操作的相關應用，需要在檢修時從系統之間進行隔離，同時防止信號造成的誤差影響其他設備正常運轉，保證相關的防誤操作，避免檢測裝置發出的狀態，造成裝置功能的封鎖。所以需要進行必要的裝置運維檢修誤操作分析，保證運維防誤操作技能的應用提升，用光纖組網代替相關的電纜連接，實現二次回路的繼電保護，并結合智能變電站的運維防誤技術，裝置沒有物理端子的物理連線，以便更好地保證相關信息的穩定性傳輸。

（五）裝置防誤操作庫運維防誤技術

防誤操作庫是實現對于防誤信息化和網絡化的一種重要操作，是現在智能變電站繼電保護運維防誤技術的重要組成部分，在整個防務技術中非常的重要，相關的裝置防務技術能夠通過信息存儲對數據進行調控分析，更好地對其中的結果進行合理性判斷。當存在操作上失誤時就會停止工作報告錯誤，進而促進相關防務工作的準確性。當前的防誤操作庫主要分為兩大類型，其一是錯誤操作信息庫，對工作人員的要求比較高，如果操作人員發出錯誤的操作指令，相關的數據調配和處理就會發生改變，而把信息集聚到一起，然后進行調控和處理。第二種是對信息的補救和構建這類錯誤操作發生時，為了對信息及時補救，而發生的相關補救操作指令。

（六）硬壓板運維誤投防誤技術

硬壓板運維防誤技術相比于主動式運維防務技術來講，前者的操作技術智能性比較差，但在實際的運用和操作過程中是控制性比較強，在控制方面的技術比較完善，對這種防誤技術的設計中，對相關的輸電線問題和數據無法通過運維平臺進行分析查看和檢測。甚至在必要的時候還需要專門的檢測人員進行數據的操作，才能保證硬壓板運維防誤技術準確的操作避免相關的錯誤數據，如果輸電和運維系統中出現了一些誤差，需要相關的硬壓板數據進行維護，而出現硬壓板投物的問題。可能不同程度地進行了封鎖，嚴重的時候甚至會發生電力事故，所以需要檢測人員工作方面的專業性和準確性，才能保證電力輸送事業能夠穩步發展。

結語

隨著社會主義現代化進程的推進，電力系統也逐漸向智能化、信息化方向發展，智能變電站得到廣泛應用。提升智能變電站繼電保護系統的可靠性對變電站的安全運行有重要意義。