简析智能变电站继电保护及自动化系统

郑同伟

【摘 要】智能变电站继电保护及自动化系统的应用，提高电力整体运行水平，是现代化电力系统发展的必然趋势。智能变电站可以形成智能化的管理平台，提升电力调度的整体水平。本文主要对智能变电站继电保护及自动化系统进行分析。

【关键词】智能变电站；继电保护；自动化；变电站

电力是当前人类社会发展中最重要的能源之一，因此世界各国一直没有停止对电力系统的研发，希望能够更好的提高电力系统运行的可靠性和稳定性。在电力系统中，变电站是其中最主要的组成部分之一，实现其运行的智能化和自动化也是当前电力系统发展中的重要目标。

一、继电保护与自动化装置的工作特点

当相关的电力系统发生了一些故障之时，诸如线路过载运行或者说是设备短路这些情况，那么就一定要保障继电保护装置的可靠性，这么做的目的是为了将一些相应的信号能够及时的发出去，这样就可以在对其他的一些电气设备进行操作的时候就还能够对故障进行有效的切除，但是对于电力系统来说，出现故障的概率还是比较小的，所以继电保护装置的动作一般不会频率很高，在实际情况中，我们将故障分成两种，第一种叫做拒动故障，第二种叫做误动故障，其中拒动故障指的是，电力系统发生故障的时候，机电保护装置没有办法执行及时有效的动作，从而将故障点进行切除，这样出现的后果就是电力系统很有可能因此而崩溃；而后者也就是说故障的原因是出自继电保护装置本身的特性问题，或者说日常的运行受到了外界的干扰因素影响而发出了不该发出的动作。所以对于自动化装置来说，最主要的作用就是对系统中各种运行参数进行严格的监督和一定的控制，一般而言，自动化装置故障就表现为：主要的运行参数没有办法准确的测量，传输与控制也得不到保障。

二、智能变电站继电保护及自动化系统的功能

（一）线路保护配置

对于线路保护配置来说，最重要的是需要采用不同的4种方式进行保护：1）集中式；2）后背式；3）通信监视；4）测量。这几种方式在实际的工作中可以相互备用，相互合作。这样一旦线路在使用的过程中出现了问题，这两种方式便可以迅速的发现问题并解决问题，对人们在生活中所使用的电路进行保护。线路保护配置在使用的过程中不仅仅可以直接的保护电力和线路的应用，通信监视主要的作用就是线路在日常的工作中一旦出现了问题，便可以由线路保护装置来对人们进行提醒，这样人们接到提醒之后便会对问题进行修理，以免影响电力系统的正常运行。

（二）监测技术

监测技术同样是智能变电站继电保护自动化中的重要组成部分，同时也是其继电保护的一项新功能，其目的是为继电保护提供另外一层保障。监测技术对象为智能变电站继电保护的运行情况。利用监测技术能够监测具体变电站设备或元件的故障信息，在继电保护系统正常动作时发挥辅助监督作用，一旦继电保护系统出现误动或拒动等失误动作时，监测技术则起到拨乱反正的作用，不仅能反馈信息，还能将所有的故障信息传送给变电站调度中心，调度中心依据此主动指导变电站运行，从而确保智能变电站按照规范，顺利运行。综上也进一步展现智能变电站继电保护自动化的优势。

（三）接地保护

电力系统的线路不同，接地方式也不同，依照电流大小可分为大电流接地和小电流接地。大电流接地接地在电力系统运行过程中，如果线路出现故障，自动化继电保护技术可以及时识别，并在第一时间切断线路，进而对电力系统进行保护；而小电流接地在电力系统的运行过程中，利用自动化继电保护技术可将保护信号主动发送，如果电路在接入小电流接地系统时出现了故障，接地系统将会自动发出警告信号，而此时线路还会持续运行。在自动化继电保护系统中，执行系统是大电流接地系统运行的重要功能，逻辑层使小电流接地系统中的重要功能。在正常运行的电力系统中不存在零序电压，而三项电压则是主要分布点，如果在三项电压中连接电压表，电压将会独立显示出来，一旦电力系统发生异常，其中一相处于接地状态，零序电压将在电力系统中显现出来。这时警告信息会通过小电流继电保护系统被发送，这时只要观察电压读数表便可判断故障。

（四）发电机继电保护

常见的发电机故障多为定子组匝间短路，当短路发生的时候，该发电机组区域的温度常常会出现过高的情况，这种高温会造成发电机的绝缘层出现损坏，使得发电机的生产与运作受到极大的负面影响，并不利于发电机正常运行。当电力系统发电机发生失磁故障时，在定子绕组中安置的保护匝间装置能够有效避免匝间出现短路状况，继电保护装置能够与发电机中性点、相位以及电流进行结合，从而对发电机实现保护作用。另外，当发电机出现故障时，即发电机在单相接地的过程中，其电流出现了规定值超标的现象时，电力系统可通过安装接地装置，对发电机进行保护。

三、提高变电站继电保护及自动系统运行水平的有效措施

（一）改进现有技术

相关的电力系统传输人员，在进行电力系统的传输构建中，还应该注重电力系统传输中的技术应用改进，保障在技术应用的改进过程中，能够提升电力系统继电保护装置的应用效果。比如，在电力系统继电保护装置的控制实施过程中，为了能够提升整体的电力传输架设效果，相关的电力传输人员，在进行技术改进措施的实施中，首先应该按照母线传输改进技术的实施原则，对母线传输电压改进实施保护措施，将母线保护控制好。并且在保护装置的控制实施过程中，将多功能集成PMH-42/13母差值固定在統一的范围内，降低信号的传输影响因素，实现电力传输系统技术控制效果提升。

（二）提高继电保护的可靠性

冗余设计和优化措施。要想提高继电保护的可靠性，首先可以考虑的方法就是硬件冗余，这可以实现继电保护容错的相关设计需求。容错技术指的就是在装置当中在运行过程中基石出现了某些不明的故障，系统仍然不会崩溃，整体表现出来的影响也不会很大。硬件冗余对于改善拒动率和可用度这些指标非常有帮助。其次，提高继电保护装置的可靠性。在继电保护装置运行的管理过程当中，必须要合理的计算各项可靠性的指标，当计算继电保护装置运行的正确率的时候，区外的故障的不正确动作也可以包含在内。另外，不能忽略辅助装置的可靠性管理，他对整个继电保护装置的安全也有很大的影响。

（三）安装调试的规范性

继电保护装置包括有测量表计、直流系统、后台监控等，其安装调试过程应从明确责任与分工开始，在完成数据录入、数据库建设、设备联合调试、检查校验等工作的基础上，按照装置逻辑回路来逐一排查故障并采取有效措施进行改进。比如：发现装置存在防潮、防干扰性能差和运行效率低等问题时，可将电缆屏蔽层的两端接地，并对二次回路和网络线安装避雷器，对直流电源加设滤波设备，从而通过调节变电站控制室温度来解决问题。

四、结语

总之，电力系统及其自动化已经成为电力行业发展的重要趋势，并引领其向着更好的方向发展。因此，探究电力系统及其自动化和继电保护的关系，不断探究新的措施和手段提升电力系统自动化水平，保证变电站及其他组成部分的稳定运行，科学应用继电保护装置自动化系统，为电力事业的健康发展提供可靠的技术支持。

【参考文献】

[1]张晓晔.浅析电力系统继电保护设备及其自动化可靠性[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2017（10）：152-153.

[2]张东升，王兴伟.继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析探讨[J].工程技术：引文版，2016（12）：00229.

[3]刘国平，山春凤，王敬引.继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].今日科苑，2015（03）：123-124.