智能变电站继电保护系统可靠性分析

秦金国

重庆渝电工程监理咨询有限公司

智能变电站继电保护系统可靠性分析

秦金国

重庆渝电工程监理咨询有限公司

智能变电站继电保护系统是一种具有更高安全性能的保护系统。就智能变电站继电保护系统来说，无论是在结构上还是在系统的设计与运行方面，都采用了全新的设备与技术。本文就智能变电站的继电保护系统的可靠性进行了深入的分析，希望能够对智能变电站继电保护系统有一个更深刻的认识，为我国变电站的智能化发展起到一定的推动作用。

智能变电站；继电保护系统；可靠性

导言

近几年，智能化变电站建设速度越来越快。而继电保护是智能变电站的第一道防线，其可靠性受到了众多的关注。

1 智能变电站的定义、结构、功能及优点

1.1 定义

智能变电站通过采用可靠、先进、环保和集成的智能设备，符合通信平台网络化、全站信息数字化及信息共享标准化的基本要求，实现自动完成信息测量、采集、保护等基本功能。同时，智能变电站还拥有支持电网智能调节、实时自动控制、在线分析决策及在线协同互动等高级功能。

1.2 结构及功能

智能变电站主要由变电站统一信息平台及智能高压设备两部分组成。

(1)变电站统一信息平台主要有两个功能，功能一是纵向信息的标准化，主要表现为管理系统中各层对其上层应用支持的透明化；功能二是横向信息的相互共享，主要表现为各种上层应用对获得信息的统一化。

(2)智能高压设备主要包括智能高压开关设备、智能变压器、电子式互感器等设备。智能高压开关设备配有传感器、电子设备及执行器，具备诊断和监测功能，是较高性能的控制设备及开关设备。智能变压器依靠通信光纤与控制系统相连，能及时掌握变压器运行数据及其状态参数。当设备发生问题时，会发出警告并为系统提供状态参数参考等，减少安全隐患，使变压器运行的可靠性得到有效提高。电子式互感器包括磁光玻璃互感器、纯光纤互感器等，能有效解决传统电磁式互感器的问题。

1.3 智能变电站的优点

(1)能实现良好的低碳环保效果。智能变电站一般使用光纤电缆，且使用了大量功耗低且集成度高的电子元件构成其各类电子设备。这些改进有效减少能源的消耗及浪费，既降低了成本，也有效减少了变电站内部的辐射、电磁等污染因素，提高了环境质量，优化了变电站性能，具有良好的环境保护能力。

(2)具有良好的交互性。智能变电站的工作职责和工作特性决定了智能电网需要具有良好的互动性以确保电网的稳定、安全运行。智能变电站对信息进行了采集和分析后，不但可以内部共享这些信息，还可以与网内更高级、更复杂的系统对这些信息进行良好的互动。

(3)具有高度的可靠性。可靠性是客户对智能变电站的基本要求之一，确保其在满足客户要求的同时，也保证电网的高质量运行，而这些都基于它高度的可靠性。变电站是一个完整系统，它要求变电站自身及所有内部设施都有高度的可靠性，因此需要变电站具备管理及检测故障的功能。该功能既能有效预防变电站故障，也能对其进行快速处理，确保变电站始终保持最佳工作状态。

2 智能变电站的重点技术

2.1 应用分布式电源及硬件集成技术

在智能变电站上应用分布式电源，既能增强智能电网的灵活度及安全性，也能显著提升运行效率。同时，智能变电站的配电系统也通过接入硬件集成技术使其从单向电源辐射的单一型网络转变成为多元型的网络。通过这样，智能变电站的硬件系统中就具备了功能全面化的模块规划，把多样化的逻辑问题固化在内部设备上，实现了软件控制到硬件应用的过程，确保了设计应用的可靠、准确，也解决了在信息传送过程中的一些关键问题。

2.2 应用软件的构件技术

确保智能变电站正常运行的关键是软件系统，它既能实现对信息的监控及控制，也能集成录波及相量测量单元等功能。通过软件技术与硬件技术的相互辅助与协作，智能变电站内部具备了在线状态监督、区域监控、远程操作等高级功能。随着电力系统的日益庞大和复杂，通过提高其自动化程度确保电力系统的安全稳定运行具有深远意义。

3 智能变电站继电保护系统的可靠性分析

3.1 变压器配置保护

如果在变电站的配电过程中一旦出现电压不足或过载现象，将对电力系统的正常运行造成严重影响。因此，要对电压的额度进行有效限定。要想有效提高继电保护系统的可靠性，就要在配电保护过程中，将变压器采取分布式配置。因为系统中电压控制功能和继电保护系统都将由变压系统完成，所以要结合集中式配置方法使系统复杂度降低，在后期配置的继电保护中实现变压器的继电保护功能，从而有效提高配电保护系统的可靠性。

3.2 过流电限定保护

导致出现外部断路，使电流发生超负荷现象主要是因为智能变电站在运行过程中时常遭到电流过载等一系列因素，能使外部发生故障导致跳闸的原因是，这种超负荷电流与其他电流大小存在较大差距。因此要在配置中利用过流电限定的方式，使变流电可以对产生的电流准确测量。如果一旦出现超负荷电流现象，可以及时向智能终端发出警报并由智能系统对其积极实施保护，进而有效提升继电保护系统可靠性。

3.3 继电保护系统的线路保护

在智能化变电站中，结合合理配置充分发挥对继电系统的保护功能，因此主要采用纵联差动的方式对线路进行保护，它将控制及保护各级电压之间的间隔单元，而集中式和后备式为装置方式，可以对电力系统的运行状况进行监测。因此，对继电保护系统的线路进行保护不但是整个继电保护系统中的重要环节，更是有助于提高继电保护系统可靠性的有效措施。

4 结束语

综上所述，相对于传统变电站的继电保护模式来说，智能变电站的保护装置具有更加灵敏、智能、可靠及迅速的优点，为变电站配置其他设备提供了切实可靠的保障，为建设综合性的智能变电站奠定了坚实的基础，是当前电力行业发展的主力军，需要继续加大研究力度提升其运作能力，促进智能变电站的综合发展。

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[2]王超，王慧芳，张弛，刘玮，李一泉，何奔腾.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.2015(03)

[3]迟月婷.继电保护系统对一次设备可靠性的影响研究[J].中国新技术新产品.2016(17)

个人简介，秦金国，身份证：500233198606064950