智能變電站繼電保護穩定性分析

蔡驥然

(國網四川省電力公司德陽供電公司，四川 德陽 618000)

0 引言

自我國引進智能電網建設思路以來，該項技術發展迅速，在國家電網建設和功能優化中發揮著舉足輕重的作用，計算機技術、傳感器技術和光纖通道技術的新應用為繼電保護的進一步發展提供了重要保障，為繼電工作提供了更多的機會，同時，智能電網的日益復雜對繼電保護的穩定性也提出了更高的挑戰。

1 智能變電站概述

智能變電站是一種新型變電站，主要采用現代生態綜合智能設備，能夠自動實現數據采集、測量、保護、計算、檢測和控制等功能還具備智能調節、在線分析等智能化功能，使用智能變電站不需要在構建和運行過程中使用傳統電纜，只需要使用光纖電纜進行連接。與此同時，在變電站內安裝大量節能綜合電子設備，用更名的變壓器取代電力變壓器。首先，可有效降低能耗，進一步降低變電站運行成本，發揮作用。其次，智能變電站應用可實現變電站信息的自動采集和分析、信息和數據的交流和下載，從而實現其他系統信息的共享，加強變壓器之間的連接，保證電力系統的穩定運行。最后，可靠性高。智能變電站的應用不僅能確保電力系統的高效運行，還能減少各種事故的發生，并確保電力使用的穩定性。

2 繼電保護面臨的機遇和挑戰

智能電網的快速發展為繼電保護研究提供了前提條件，促進了電網動態監測系統的建設，縮短了數據更新間隔，帶動了實時可靠的信息和通信技術的發展，促進了局部放電監測、雷電監測、覆冰監測等系統和領域的發展。新的繼電保護技術也正在成為核心應用技術，智能網絡的繼電保護，整合先進的信息網絡技術，利用傳感器監控設備，自動收集和集成數據，減少數據分析中的錯誤信息，實現多種接口，繼電保護新技術的出現將帶動整個智能電網的實施。與此同時，繼電保護在智能電網建設中面臨諸多挑戰，如大范圍電網、長距離、交直流混合、高壓電網、超高電網等，以及電力電子設備廣泛應用于電網建設，導致電網電流分布特性發生不可預測的變化。

3 智能變電站繼電保護穩定性策略

3.1 系統繼電保護操作

從智能變電站繼電保護的穩定性來看，主系統是本地主后臺監控系統。系統設備運行時，如果相關設備出現操作故障或機器故障，繼電保護系統將提示相關技術人員。工作人員接到警報后立即采取保護措施，確保工作運行。

在沒有特大安全隱患情況下，技術人員確認線路狀態穩定后，可以繼續工作。通常，變電站安裝的監控設備是繼電保護系統的主要組成部分。監控設備的主要功能是將相關信息從智能變電站傳輸到網絡系統。繼電保護裝置根據最終分析結果分析信息，發布繼電保護指令，使系統穩定運行。

3.2 狀態監測保護技術

狀態監控子系統可以緩存信息，分析和整理數據信息，找到現有的問題和規律，評估變電站的運行狀態。這種保護技術在實際應用中，存在一些需要注意的問題。①為了充分利用狀態監測和保護技術的價值，必須使用計算機技術分析數據信息，以便在傳輸過程中確保信息的安全性和可靠性，并傳輸到計算機系統。②正常情況下，智能變電站使用的狀態監測和保護技術使用多種設備(如測控設備的信息傳輸方法和網絡分析儀設備的信息傳輸方法)傳輸信息。為了提高實際信息傳輸的效果，可以將兩種設備結合起來綜合應用。③運行狀況檢查必須基于數據信息，數據信息只能在設備運行時生成。因此，在數據信息傳輸過程中，必須正確設置信息突變頻率的信息傳輸時間，并在合理的標準范圍內進行控制。如果信息突變頻率低，則不需要設置傳輸時間；信息突變頻率高，數據變化重要時，必須通過實時傳輸信息，實現狀態監測保護。

3.3 數字化技術創新

在智能電網的背景下，未來新的繼電保護技術將朝著數字化、網絡化的方向發展。因此數字化技術創新是非常有必要的，數字技術對智能電網的發展有積極的影響。舊的交流和相互感覺技術逐漸淘汰，新的電子互感器將得到廣泛應用，數字化技術的創新可以提高整體工作效果，促進電力系統的持續發展。信息收集方式將發生巨大變化，智能網格將慢慢實現設備自動保護和信息共享功能。而且，信息傳遞的方式也發生了很大的變化。信息技術促進了各種信息的更快、更有效的控制和傳輸，信息的準確性也得到了有效提高。

3.4 參考測量技術

參考測量技術的主要功能是將系統測量數據整合為數據信息，可以及時向智能電網的各個方向傳輸，這是智能電網的主要功能。參考測量技術向繼電保護系統和電力技術人員提供各種數據內容，包括功率因數、電能質量、相位關系、變壓器和線路負荷、故障位置、斷電確認、設備狀態、主要部件溫度等。這是智能電網正常運行的服務。智能電網電力系統實現數字保護功能，將數據直接移植到計算機程序中，保護廣域管理系統和控制系統的數據，實現電力系統之間的通信，提高繼電保護的安全性和可靠性。

3.5 過流電限定保護技術

智能變電站在電力系統運行時經常發生電流過載，這種情況下，電力系統的外部電路可能會出現短路。電流過載會導致外部電路故障和跳閘，直接影響整個電力系統的穩定運行。所以，在智能變電站建設階段，有必要充分考慮這些問題的存在，科學合理地采用過流限制保護技術，確保變電站的安全運行。電流過載時，過電流限定保護技術可以立即向智能變電站終端系統發出警報，然后根據警報信息采取自我保護措施，確保繼電保護的安全性。過流電保護技術的實施讓這種電流過載問題得以解決。

4 結語

近年來，人們對電力的需求呈上升趨勢。因此，我國電力系統有必要持續改革和創新現有的繼電保護技術，有效利用數字網絡技術，建立智能變電站，有效滿足人們生產和生活用電需求。另外，在未來電力產業的發展中，要正確處理繼電保護裝置在變電站工作中的位置，使繼電保護裝置成為變電站工作的重要組成部分，實現全站智能的目標。