智能变电站继电保护系统可靠性分析

宁 墨 王 熙 宋 健

国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司

智能变电站继电保护系统可靠性分析

宁 墨 王 熙 宋 健

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变电站继电保护系统的可靠运行，对整个电网而言都具备着十分重要的意义与作用，也正因如此，做好智能变电站的继电保护工作俨然已经成为确保电力系统安全、可靠供电的重要前提条件。文章介绍了智能变电站继电保护的特点，探讨了提高智能变电站继电保护系统可靠性的措施。

智能变电站；继电保护；可靠性

引言

变电站是电力系统的重要组成部分，而大量继电保护系统的应用为变电站设备的运行提供了安全保障。随着科学技术的不断发展，继电保护系统得到了快速发展，其可靠性也有了很大提高，尤其是数字化技术和光纤传播技术的应用，极大的提高了继电保护设备的可靠性。

一、智能变电站继电保护的特点

1、数据采集数字化。与传统的变电站进行对比，智能变电站应用电子互感器以及光学互感器实现对电流与电压数据的采集，在原有基础上显著提升了变电站运行安全性。应用光学互感器、电子互感器进行数据采集，并对所采集的数据进行汇总，利用网络实现数据传统，在扩展了测量范围的同时也提升了测量的精准度。在工作中借助网络技术与计算机技术进行数据传输，还能降低工作难度，提高工作效率。

2、信息应用智能化。智能变电站继电保护装置中能够更加智能、灵活地应用信息，让变电站设备功能更加完善。智能化网络技术的应用，大量缩减了在变电站进行二次回路连接的次数，变电站运行可靠性得到了明显的提升，对数据进行全方位的采集与应用，也为变电站日常工作带来了更多的便利。

二、提高智能变电站继电保护系统可靠性的措施

1、加强过程操作中的继电保护。过程操作中的继电保护主要表示快速跳闸功能的实现，可以及时完善变电站母线、输电线路以及变压器等的保护，降低了运行中所产生的风险，加强了电力调度系统保护。同时还要简化系统保护设备与系统保护装置。简而言之，当主保护定值波动较小时，即使电力系统再发生变化，继电保护也不会变化，体现了继电保护系统的稳定性。但是很多智能变电站中的一次设备较多，所以进行继电设计时，必须将软硬件分开设置，并加强独立保护。从相同的输电线路来看，进行独立采样时，可以利用不同开关电流来实现，及时掌握系统电流综合运行情况。在继电保护实际工作中，利用多端线路掌握智能变电站及对母线保护，并将站内保护装置设置为同步采样，结合变电站要求进行调整，保证采集数据的可靠性。

2、增加系统冗余性。为了保证智能变电站继电保护系统的安全，必须提高系统冗余性。实际操作时，可以从以下两方面做起：第一，以太网中的数据链路层技术帮助并支持变电站自动化想，可以利用多种模式实现共同目标。第二，从网络构架需求分析。网络构架一般由3个网络组成，主要目的是提高变电站继电系统保护可靠性。(1)总线结构。总线结构可利用交换机进行数据信息传送，减少了接线，但是由于冗余度较差，在实际使用中，必须经过长时间操作才能实现目的。(2)环形结构。环形结构与总线结构较类似，环路上任意一处均可提供不同冗余，将其与以太网联合起来，可以形成管理交换机，具备了生成树协议，此种操作还可以给机电系统运行提供物物理中断冗余，可以将网络重构控制在一定操作范围内，收敛时间较长，一般难以完成相关任务，影响了系统重构。(3)星型结构。星型结构的主要特点就是等待时间较短暂，可以应用于导频高要求的场合，没有冗余，但是将其应用到交换机运行中会影响信息传送，可靠性较低。所以给变电站选择继电保护系统网络构架时，必须结合实际情况进行分析，在详细了解各自情况后，选择合适的网络架构，提高继电系统可靠性。

3、做好间隔层继电保护。为了提高间隔层继电保护质量，提继电保护系统的可靠性，就必须将双重化系统灵活应用到变电站继电保护中，实现后备装置的集中配置。后备保护系统的主要特点是保护开关失灵并保护后备设备，而且还可以加强相邻连接线路及对端母线的保护，然后可以用后备电流技术精确地诊断电网运行问题和故障，及时解决跳闸问题，并针对性地提出解决措施。除此之外，还可以实现全站全部电压的等级集中配置，可以进行技术调整，安全满足电网运行功能的要求。

4、完善环形结构在目前保护装置中的融入。环形结构的可靠性较高，将其融入到母线保护装置中，具有较强的实际应用意义。经过分析发现，在传统结构中，环形母线的可靠性较低，其应用到母线保护中，不仅提高了智能变电站继电保护系统的可靠性，也提升了内部相关指标的性能，而且母线环形结构不会对电气元件造成较大损害，所以环形结构在智能变电站继电保护系统中的融入，已经成为提高继电保护可靠性的基础。

三、智能变电站继电保护需注意事项

1、可靠性。应用网络技术和智能技术对电力系统实施安全保护，能够有效地减少电力系统的安全隐患。在继电保护中电子装置不可或缺，负责人员必须重视继电保护装置在智能变电站中的重要性，提高光缆线路性能，确保继电保护效果。

2、实效性。对智能变电站进行继电保护，继电保护的时效性必须被重视。但是由于数字互感器运行较为复杂，一定的实践误差是必然的，这给数据的接收造成了严重的影响。对此，电力工作人员必须对所产生的误差进行计算，提高智能变电站继电保护时效性，来促进其服务水平的提升。

3、安全性。智能变电站中应用计算机与网络技术，促进了工作效率与服务水平的提升，但还是存在一定的安全隐患。在智能变电站运行的过程中用户信息或者是电力企业的信息不能得到较高的保障，由于各项设施还没有得到完善，因此运行时容易出现设备故障。电力工作人员对智能变电站继电保护的安全性应予以高度重视，在改善变电站运行质量与效率的同时，提升数据通信安全性能。

结束语

智能变电站继电保护系统的可靠性，对电力系统安全稳定运行具备重要作用，通过有效的方法分析其可靠性，采取科学合理的系统配置手段，加强薄弱环节，有效保护系统重点部位，以保证继电保护系统安全可靠，促进智能电网建设工作顺利进行。

[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(06)：58-66.

[2]王超，王慧芳，张弛等.数字化变电站继电保护系统的可靠性建模研究[J].电力系统保护与控制，2013(03)：8-13.