智能變電站繼電保護的運行和維護管理

王臻 金士杰

摘要：智能電網這一概念的提出，使得大量變電站朝著智能化的方向轉變，這在一定程度上提升了變電站的運行效率。由于智能變電站內的一次設備較多，加之值守人員較少，所以需要采用有效的繼電保護裝置，確保一次設備的運行可靠性。為使繼電保護在智能變電站中的作用得以充分發揮，必須做好繼電保護設備的運行和維護管理工作。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護設備;運行;維護

智能電網的發展推動了我國繼電運維技術的成長進入了一個全新的階段，智能變電站對于電網進步理念的全面變革，給繼電維護原理、操作、保護等諸多方面帶來了新的思考，對繼電維護設備的速動性、可靠性、安全性等方面提出了更高的要求。因此，對智能化變電站繼電維護的操作與保護技術進行深入探討，推動我國電網建設向更深層次發展是非常必要的。

1繼電保護系統的組成概述

全面分析傳統繼電保護系統可發現，其主要構架層面可劃分為間隔層及站空層，而智能變電站的構架及模式均明顯優于傳統繼電保護系統。由此可見，智能變電站繼電保護系統不止具備傳統系統的特點，更增加過程控制的職能，有助于優化過程層及間隔層的總體功能，對提高總體工作效率具有不可比擬的積極作用。其中，智能變電站中電子互感器與傳統繼電保護系統相比，具有更明顯的應用優勢，例如：絕緣性能良好及結構簡單明確等，極大程度上減少絕緣易燃材料的使用量，預防出現火災及爆炸等危險事件，最大限度地提高繼電保護系統的安全性。

2智能變電站繼電保護設備概述和重要應用

智能化變電站繼電保護裝置最主要的作用是能夠及時地對電網檢測到的故障進行調整和修復，最終實現電力系統中相關設備的正常運行。對于智能變電站的工作，繼電保護系統能有效地避免實際運行過程中出現的故障，同時具有對所收集的異常數據進行修復和同步處理的功能。所以智能變電所的繼電保護裝置能夠對系統異常進行有效的判斷和處理，對整個電力系統的正常安全運行具有重要意義。在當今社會，人們的生產和生活都離不開電力，智能變電站的供電穩定性直接影響著人們的生活，也是持續進行電力改造的主要原因。若在變電站的具體工作過程中，繼電保護裝置發生異常，往往會導致智能變電站發生跳閘等異常情況，類似問題會嚴重影響電力設備的正常供電，進而影響居民的工作和生活。為了避免智能變電站的供電設備遭受更嚴重的損壞，需要將受損元器與智能變電站隔離開來，使故障對系統造成的損失最小化。在供電設備正常工作過程中，一旦智能變電站出現異常，并超出繼電保護設備的調節范圍，繼電保護設備就能第一時間發現并及時發出報警信號，用這種方法可以有效地監測智能變電站的運行，避免故障的發生給整個供電系統帶來更大的損失。此外，在故障發生的第一時間，繼電保護設備能夠快速啟動，并有效地將故障區域與整個電力系統隔離，避免故障導致更大范圍的系統損壞。

3智能變電站繼電保護的運行和維護管理措施

3.1制定檢修方案

從具體工作效果角度來看，智能變電站經長期發展其總體技術水平呈明顯上升趨勢，尤其是經變電站信息交互情況分析后能明確得出其技術進步結果。為了保證智能變電站檢修工作有序開展，相關技術人員應秉持實事求是的工作原則，盡量于檢修前期結合實際運行情況，制定科學合理的檢修方案，并且詳細探究及分析日常檢修期間是否需要停電處理，特別是變電站設備檢修期間是否需要進行停電處理，以形成科學合理的問題處理方案。同時，綜合考慮變電站的具體運行情況，選擇適宜的檢修方法，尤其是停電后及時調整設備運行參數，而對于不需要停電處理的設備則健全其繼電保護檢修流程，靈活運用各種技術手段，大力實施合并單元檢修作業。

3.2運用智能運維系統

為提升智能變電站繼電保護裝置的運維水平，可以對智能運維系統加以合理運用。

（1）系統功能架構。繼電保護設備智能運維系統，采用的是三層架構體系，最上層為數據源，中間層為數據存儲分析，最底層為應用層。其中數據源既可采用導入的方式獲取，也可通過采集的方式獲取。數據存儲分析由數據庫完成，系統有兩個數據庫，分別為結構化和非結構化。應用層中包含系統的主要功能，該層采用模塊化設計，包括以下模塊：狀態監測、運維業務以及輔助工具等。

（2）系統移動終端。在繼電保護裝置智能運維系統中，移動終端是較為重要的組成部分之一，主要負責收集基礎數據以及智能運維的執行。智能運維系統的性能，在很大程度上取決于通信效率。基于此，移動終端采用外網與運維系統進行數據通信，為確保數據信息的安全性，采用安全接入平臺，將外網數據接入到內網。該平臺會對需要接入內網的數據進行安全認證，滿足安全要求的數據會被允許進入，可以保證數據交互效率。

3.3變電站與繼電保護技術

繼電保護作為安全電網的第一道防線應迅速檢測到阻隔點，并對所有的故障點都能迅速隔離開。建造必須有四個特征：可靠性、速度性、靈敏性和有選擇性。繼電保護經歷了整流型、晶體管型、集成電路、保護微計算機等等一系列的技術，但“四性”是電網的基本需求。在不同的開發階段，繼電保護技術的四個特性也在不斷改善。根據電網的異常情況，繼電保護需要快速、精確并可靠地解決故障，計算電力系統的過渡問題信息，使用基波來解決問題，不同故障的時間范圍不同，算法也不同。繼電保護系統主要可以分為;模擬數據收集、A/D轉換、邏輯操作、輸入/輸出環節。模擬數據收集來自互感器，輸出到開關直至跳閘。通過微計算機的保護，保護裝置有效地解決了設備簡化與邏輯電路的問題，并擁有執行功能。主設備和二級設備之間的交流信息主要由二次電纜進行。因為保護裝置必須是在出現故障的地方絕緣故障，簡化保護繼電保護系統連接將提高繼電保護的穩定性與可靠性。

3.4強化線路保護配置

在智能變電站的運行過程中，線路保護裝置發揮著巨大的作用，其既能合理地控制和保護供電系統中的各種電壓系統，又能在裝置的運行中發揮監控、測量、保護和調節的作用。智能化變電系統主要采用縱聯差動方式對線路保護裝置進行保護，其保護方式主要有后備式和集中式兩種。智能變電站設備在實際使用過程中，要根據實際情況選擇合適的方式對變電站供電系統線路保護配置異常進行處理，以保證相關設備能夠正常工作，從而有效地提高智能變電站運行的平穩性和安全性能。

結束語

隨著智能變電站技術的快速發展，不僅對可靠性的要求很高，而且對敏感性的要求也很高。通過優化與現代化傳統的智能變電站的準備方法，以智能變電站作為電網建設的核心，在組織過程中進行對構建系統進行相應的管理，可以改善整體的穩定性，提高智能變電站的總體技術水平。為此，確保繼電保護的可靠運行顯得尤為重要。可以按照變電站的實際情況，對繼電保護進行合理配置，并采取有效的措施提高繼電保護的運維水平，使保護功能得到全面發揮，為智能變電站的安全、穩定運行提供保障。

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