数字化电气信息采集对继电保护可靠性的影响

齐 亮

（云南华电金沙江中游水电开发有限公司，云南 昆明 650228）

0 引 言

传统继电保护系统在实际应用过程中往往存在较多问题，已经无法满足当今时代对继电保护系统的要求。因此，实际应用过程中利用数字化的继电保护系统，能够大幅提高继电保护系统的可靠性。数字化继电保护系统在工作模式、实践应用方式中得到了完善。另外，这种继电保护装置在信息采集过程中采用的数字化采集方式，能够在扩大信息采集范围的同时，缩短信息采集时间，最终达到提高信息采集效率的目的。

1 数字化电气信息采集结构

数字化电气信息采集的结构主要包括电子互感器和合并单元。本文将对二者在实际运行中的特点进行简单介绍。其中，电子互感器根据不同的划分标准能够分成几种不同类型。根据原理划分，它可以分为有源式互感器和无源式互感器；根据应用对象进行划分，它可以分为电流互感器和电压互感器。其中，有源式电子互感器主要可以划分为电阻分压互感器和电流分压互感器。电流式电子互感器主要利用空心线圈进行电流感应，即将空心线圈缠绕在磁性骨架中。在选择骨架的过程中要注意，骨架不能采用铁制骨架，以避免出现电磁后滞等现象。另外，这种类型的互感器在实际应用过程中对大电流的测量性能较高，能够起到良好的保护作用。低功率的电子互感器能够对小电流进行精确测量，在电流测量系统中得到了良好应用[1]。

实际应用过程中，合并单元需要将电子互感器进行接入。同时，在该种应用模式中，电子互感器中也存在多个合并单元信号。要想提高合并单元的应用质量，需要对系统中的高效性、运行同步性进行有效管理。目前，管理运行同步性的过程中，主要采用的方式为GPS定位系统中的脉冲信号。这种管理方式能够保证站内运行、站外运行的同步性。在对系统稳定性进行管理的过程中，主要采用PTP方式进行管理，从而能够实现系统中的数据同步。图1为电子互感器与合并单元的结构。

图1 电子互感器与合并单元的结构

2 数字化电气信息对继电保护可靠性的影响

2.1 对电子互感器的影响

电子化互感器是继电保护系统中的主要组成部分，也是该系统中影响可靠性的主要因素。因此，需要对其进行全面研究。电子互感器的应用效果与制作材料、制作工艺以及运行环境的关系非常密切。因此，需要重点研究以上几方面因素。目前，我国有源式电子互感器在研究过程中已经取得了较高的研究成果，但在实际应用过程中仍存在一定问题，主要为零件设备在电磁场环境中的抗干扰能力、运行的稳定性。其中，涉及的零件主要包括空心线圈、电子电路以及供电电源等。此外，能够对电子式互感器可靠性产生影响的因素还包括电子互感器中线路的设计方式、线圈的制作工艺、温度的补偿方式以及系统中的积分算法等。在进行电子互感制作过程中，不同的生产厂家制作的电互感器不同。导致这种现象的主要原因是处理量程时的差异。此外，电子互感器在与合并单元进行连接的过程中并没有对接口的规格进行统一规定，进而对二者的连接质量产生了一定影响[2]。

2.2 对数字传输方式的影响

在利用传统模式进行数据传输的过程中，存在二次电缆回路极性问题、绝缘系统问题、接地问题以及断线问题等。因此，在进行检查维护的过程中，耗费的时间、精力较多。而采用数字化电气信息采集方式，不仅能够简化检查维护流程，而且能够提高系统运行的安全性。但是，利用该种方式要注意，数字化电气信息采集方式涉及的技术较多，包括计算机技术、电力技术、通信技术等，为了保证数字传输的质量，实际运行中需要将以上多种技术进行充分融合，进而达到提高系统运行可靠性的目的。例如，在进行数字传输的过程中，全面管理数字变电站的设计方式，可保证各种技术在设计阶段实现全面融合，避免系统在运行过程中出现设计缺陷，最终达到提高数字传输质量的目的。

2.3 对数据验证模式的影响

在对数据进行验证的过程中，需要利用合并单元进行。其中，合并单元共采用32循环校验码形式进行数据校验，而保护装置能够利用校验码对系统中数据的有效性进行判断。如果在此过程中校验码没有接收到正确的系统数据，那么系统中的保护装置将会发出预警信息，对系统中的互感器、数据通道进行封闭管理，并对其进行细致检查，有效提高继电保护系统的运行质量。但是，这种数据验证模式并不适用于全部情况。如果实际应用过程中数据信息的变化是因为外界环境干扰造成的，则校验码检测方式将无法对其作出判断。综上所述，数字系统中的数据共享模式能够对系统中的电流异常进行判断，主要包括系统中节点电流满足条件的判断等，同时制定出相应的解决方案。

2.4 对采样频率的影响

对系统中采样频率进行研究，通常情况下系统保护装置中的采样频率周期为24、48、96点，然后根据采样频率制定出相应的保护算法。在合并单元中，采用的采样频率周期为80和200点。通过与保护装置中的采样频率进行对比发现，二者的采样频率不一致，导致在实际运行过程中无法利用抽点的方式进行频率转换，只能利用差值方式进行频率转换。在进行数据转化的过程中，无论是将高频率转向低频率，还是将低频率转为高频率，都需要滤除其中的高频分量。由此可以看出，高频分量的滤除质量对最终采样频率的转化质量起着至关重要的作用，需要在系统中设计一个运行质量较高的低频滤波器，且该滤波器要满足相应的精度要求和延时要求。另外，还可以将系统中的电子互感器与合并单元中的采样频率保持相互一致，避免系统运行过程中出现误差、延迟，同时提高数字化数据采集系统的精确程度，最终保证系统采样频率相互一致。通过对以上几方面进行分析发现，数字化电气信息采集能够有效提高继电保护系统的运行质量[3]。

3 结 论

综上所述，随着人们对继电保护装置的要求越来越高，如何提高继电保护系统在实际运行中的可靠性，成为有关人员关注的重点问题。本文通过研究数字化电气信息采集对继电保护系统可靠性的影响发现，它能够有效提高继电保护系统在实际应用中的可靠性，同时能够提高继电保护系统在实际运行中的运行效率。因此，研究数字化电气信息采集对继电保护系统的影响，能够为今后继电保护系统今后的发展奠定基础。

参考文献：

[1] 罗伟明，张 弛，曾 林.智能变电站中VFTO对继电保护的影响研究[J].广西电力，2016，39（4）：1-5，25.

[2] 向昕昊.微机继电保护装置在电力自动化中的应用浅析[J].电子制作，2016，（15）：53，55.

[3] 张军艳，李丽娟.数字化电气信息采集在继电保护中的应用[J].中国新技术新产品，2016，（3）：7.