分析智能变电站继电保护可靠性

张　维（湖南省电力公司凤滩水力发电厂，湖南怀化418000）

分析智能变电站继电保护可靠性

张维（湖南省电力公司凤滩水力发电厂，湖南怀化418000）

当今社会电力能源已经成为人类生产生活不可获取的物质，其重要程度是不言而喻的。伴随科学技术的快速发展，电力行业也随之获得了较好的发展，我国电网建设的技术含量越来越高。目前，我国正在积极建设智能电网，其中继电保护可靠性会在很大程度上影响智能电网建设的效果。本文主要从继电保护中的变电站层配置角度进行了深入分析，还探讨了继电保护对通信网络以及电子式互感器的适应性，最后举例说明了继电保护的应用。

智能变电站；继电保护；可靠性

引言

随着科学技术水平以及电力事业的不断发展，推行电力系统的智能化已经成为未来电力行业发展的必然趋势，社会各界都非常关注电力系统的智能化建设［1］。智能变电站如果想要进行安全稳定运行，则必须要依赖于继电保护的可靠性，只有这样才可以建立全面的智能电网，进而为我国现代化建设打下坚实、安全稳定的基础，因此，研究分析智能变电站继电保护可靠性具有非常重要的现实意义［2～3］。

1　智能变电站继电保护可靠性

1.1变电站层

通常而言，变电站层继电保护配置采取的都是集中后备保护模式，变电站全部电压等级均采取集中配置方式。具体而言这种模式主要采取的是自适应以及实时、在线整定管理技术，再加上它有广域保护接口，所以能够有效地实现广域保护功能，也能够达到双重保护配置的目的。在智能变电站中，后备保护模式为各个元件提供了关键的保护功能，另外，还为临近元件提供了远后备保护措施。所以说保护可以分为两部分：①近后备保护，主要有所有母线和直接出线；②远后备保护，主要有直接出线对端母线以及与之相连的全部线路。在具体操作中，独立后备保护收集的主要是智能变电站中各种元件的电流以及电压数据信息、主保护数据信号以及断路设备的状态数据信息等，同时还接收临近智能变电站中各类元件相关的故障数据信息、主保护操作信号以及断路设备状态数据信息等，在针对这些数据信息实时分析的基础上，对远后备范围内所有元件的故障状态进行准确及时判断，基于此选取最优的跳闸处理方案。

1.2过程层

过程层中的继电保护其主保护措施就是快速跳闸。纵联保护、母线上的差动、变压器的差动等都是典型的继电保护。继电保护又可以细分为两种形式，即主保护以及后备保护，如果主保护可以达到继电保护要求，那么后备保护便会转至变电站层中保护设备中。过程层保护中的线路保护以及变压器保护是两个关键内容，以下分别进行介绍。

（1）线路保护。线路保护中直接跳断路器以及直接采样是两种主要方式。对于智能变电站而言，在GOOSE的支持下才可以实现重合闸和失灵保护功能，线路保护中的间隔层其传输方式主要是点对点。在具体工作时合并单元和保护测控装置一般是集成在一起的，这样可以实现直接采样以及数据传输。只有在两者的配合下才可以实现跳闸功能。电子式互感器作为线路中的关键设备，主要装设于母线和线路中，通过电子式互感器可以将电压信号以及电流信号全部接入合并单元当中，之后在输送至测控装置和SV网。如果有跨间隔信息时则通常通过GOOSE来实现传输。

（2）变压器保护。智能变电站中变压器其重要性不言而喻，变压器保护采取的主要是双套保护模式，这种保护模式强调主、后备保护一体化。在具体工作中对于变压器保护采取的方式为直接采样，利用各侧断路器将其连接起来。至始至终GOOSE都可以接受失灵保护跳闸命令，从而达到失灵保护各侧断路器跳闸的目的。

2　继电保护对通信网络和电子式互感器的适应性

2.1继电保护对于电子式互感器的适应性

电子互感器具有很多种类型，其原理也存在较大差异，如果将不同种类互感器进行混合使用则会引起不良影响，比如可能会造成数据差异。这种差异主要体现在两点，分别为：①测量延时，不同种类电流互感器其测量标准会存在一定差异，因此在具体操作时引起测量数据信息时间误差。为处理上述问题，确保种类不同的设备之间可以很好的配合使用，在正式进行工作之前要求针对不同类型的设备实施严格测量，在此基础上采取有效措施来补偿延时，通过这种方式能够有效的解决这一问题；②量程差异，通常情况下不同类型的互感器其量程也不尽相同，这就使得在实际工作中会发生某个设备尚且在安全量程范围内，而其它设备已经超过其最大量程的状况。一旦测量数据超过了设备的量程之后得到的数据信息其准确性便无法得到保障，所以，为防止这种状况的发生，在实际中最好是统一设备型号。

2.2继电保护对于过程层网络的适应性

除了上述互感器适应性影响因素之外，过程网络也是其中一个非常重要的影响因素。这些影响因素的存在会使得继电保护动作无法及时到位，为了从根本上处理该问题，有需要改善引起延时的各种因素。

（1）网络延时。对于网络延时这一问题，需要需要改善过程层网络结构，使得网络内对设施的利用率得到提升，以此来提升信息传递的效率；此外还可以升级设备，也能够提升信息传递速率。

（2）保护装置采样延时。因为测量装置在数据采样时存在延时问题，对于这一问题通常的做法就是利用软件进行优化，或者是改进测量装置的采样算法，实现采样频率以及数据发送频率的同步，避免由于频率差异而导致的数据采样延时现象。

2.3继电保护和电子式互感器采样同步问题

（1）站内统一计时方法。之所以会出现延时问题主要原因在于各个设备对于计时不统一，处理上述问题最好的办法就是对设备的计时方法进行统一，以此来实现不同型号设备之间的协同工作。

（2）树立同步标准。对于系统内数据延时问题，可以树立同步标准，一般选择保护装置，包括电子互感器在内的其它设备全部以保护装置作为标准，通过软件来进行改进，实现站内统一，处理数据同步问题。

3　继电保护应用分析

笔者结合自身的实践经验，下面结合智能变电站具体事例进行分析，对继电保护的调试方法进行详细研究。针对某220kV线路保护装置实施入量通道测试工作，通过智能化继电保护校验仪来对异常情况实施的检查，在对线路保护状况实施检查之后，发现保护装置内部不存在必要的开入信息。对于上述问题进行了详细且系统的分析，最终确定了问题原因，首先是针对校验仪61850配置进行了详细检查，经过反复的校验之后发现配置情况正常，没有问题；其次，对光网口灯状态进行了严格检查，同样发现指示灯维持正常状态，即持续闪烁，这样就排除了硬件口出现数据信息传输的问题；最后，仔细检查了模型文件配置，针对相关数据集进行了浏览检查。在检查线路2出口节点模型文件的时候，发现母差文件同和ExternalReference IED name以及 External signal IEDname具有非常高的一致性，然后对母差文件相关内容实施了认真严格查看，最后发现模型出口处有两个跳闸数据集是一样的，这两个跳闸数据集为dscGOOSE和dscG0OSE1，由此可以得出结论：由于名称不一致导致GOOSE开入异常。确定具体原因以后，认真仔细的查找了设备说明书，这种设备其保护装置和其它设备相比存在一定的区别，具有一定的特殊要求，除了必须要仔细校对GOOSE基本参数之外，还应该对数据集名进行仔细认真判别，如果数据集名出现了不正常的情况，就会引起开入闭锁，最终无法进行正常显示。

4　结束语

继电保护对于智能变电站的安全稳定运行具有非常重要的作用，智能变电站未来发展的大方向之一就是各个设备的继电保护，因此，加大对于继电保护研究的力度有着十分重要的现实意义。智能电网发展速度非常快，电力技术也是日新月异，社会对于智能变电站相关要求日益提升，为了满足社会对于智能变电站的需求，有必要针对智能变电站各设备继电保护进行深入研究。

［1］王同文，谢 民，孙月琴，等.智能变电站继电保护系统可靠性分析［J］.电力系统保护与控制，2015，43（6）：58～66.

［2］路淮丰.智能变电站继电保护可靠性探析［J］.通讯世界，2014（24）：76～77.

［3］沙海源.智能变电站继电保护系统可靠性分析［J］.精品，2016（2）：60～61.

TM77

A

2095-2066（2016）26-0026-02

2016-9-1

张 维（1982-），男，本科，主要从事继电保护工作。