220kV智能变电站继电保护及自动化分析

刘丽萍 罗田

摘 要：目前，智能变电站的发展已经成为电力系统发展中的重点，实现其运行自动化也成为其发展的主要目标。智能变电站是集先进、可靠、集成和环保于一体的智能设备，能实现信息数字化、通信平台网络化和信息共享标准化的要求。本文介绍了220kV智能变电站继电保护系统，并提出了提高智能变电站继电保护的可靠性措施。

关键词：220kV；智能变电站；继电保护；自动化

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）30-00137-02

1 导 言

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。220kV智能变电站是集电力技术、计算机技术和通信技术于一体的变电设备，能够在满足我国当前用电需求的基础上，不断完善电力系统。

2 智能变电站继电保护及自动化系统的概述

2.1 智能变电站的特点

自我国的电网工程进入智能化和自动化构建阶段之后，智能变电站就是我国现阶段电网工程的重要组成部分。因此现阶段就要对智能变电站进行分析，智能变电站的特点主要体现在以下的三个方面，这三个方面都是智能变电站所拥有的发展优势：第一个特点就是在使用智能变电站的过程中现阶段可以初步的实现了电力的传递和交互；第二个特点就是智能变电站的设备比一般的电网价格高，而且装备更加先进；第三个特点就是智能变电站的电子传感器等设备正在逐步步入全智能化。

2.2 智能变电站继电保护的特点

智能变电站的建设不仅仅是变电站发展的主要目的，同时智能变电站继电保护装置在实际的工作中还存在一定的特殊性，就是数据信息提供的渠道变得更加的广阔，同时智能变电站继电保护装置具有灵活性高的特点，技术人员在使用智能变电站继电保护装置的过程中要从其特点出发，进而实现智能变电站继电保护装置能力的最大化。

3 智能变电站继电保护系统可靠性分析方法

为了能更好地对继电保护系统的可靠性作出科学合理的分析，首先需要对可靠性模型进行建立，确保其能够与系统相适应。模型的建立方法非常多，其中蒙特卡罗模拟方法就是一种较常见的方法，其主要对计算机进行元件的随机选择，并对故障事件进行抽样检测，从而实现对失效概率的有效构成，再经由系统来完成系统可靠性的合理计算，这种方法不适用于元件结构复杂的和众多的智能变电站；利用马尔柯夫模型时，如果系统结构复杂，会使模型变得庞大和复杂，难以解决；故障分析对人员的要求较高，而且不能对不同人员的结果分析进行横向对比，所以，意见难以统一；可靠性框图法是复杂系统可靠性建模与分析的有力工具。它结构简单，可以清晰地列出系统各元件之间的逻辑关系。计算相对简单。因此，根据智能变电站中过程层SV和GOOSE报文传输网络结构，采用可靠性框图法建立了继电保护系统的可靠性评估模型。

4 220kV智能变电站继电保护及自动化

4.1 220kV智能变电站继电保护基本要求

220kV智能变电站继电保护基本要求主要包括三方面：①继电保护的可靠性，其中包括安全性和信赖性，这是对继电保护的最根本要求。安全性是保证变电站正常运作时，继电保护不发生动作，不产生误动情况；而信赖性是指在变电系统相应元件保护范围内发生故障时，继电保护及时、迅速做出可靠动作，发出提醒信号，由此则可保证电力系统在继电保护范围内，精准、有效地检测智能变电站的运行状态，同时可靠、准确地确定和划分故障点和范围。②继电保护需实现灵敏性，所谓灵敏性就是在智能变电站设备或线路发生故障和异常情况时，继电保护装置体现的反应能力。灵敏性要求在继电保护范围内发生故障时，能够正确地发出反应动作，不受短路点位置、类型和过度电阻的影响，在系统最大运行方式和最小运行方式下的三相短路、较大过度电阻两项或单项短路时依然能进行可靠动作，能够实现基于故障特征，作出及时保护反馈工作，有效预防220kV智能变电站失控情况发生。③220kV智能变电站继电保护的检测性特征，重点是合理、准确判断系统故障，并有效缩小故障范围，从而达到有效切除故障的目的，保证智能变电站设备和邻近供电不受损伤和影响。

4.2 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四种方式进行保护：①集中式；②后背式；③通信监视；④测量。这几種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。

4.3 加强可视化技术的应用

在智能变电站中，为了能够更好地提升继电保护的可靠性，通常情况下，需要对其存在的故障进行有效的处理。尽管当前已经处在一个信息化技术的时代下，但在继电保护故障的监测与分析处理过程中，仍然采取的是较为传统的表格、数据等方式来实现。为此，在变电站中积极引入可视化技术是非常有必要的。通过可视化技术的应用，可更好地实现对变电站信息故障的收集和分析。

智能化电网在运行过程中，非常容易因信息传输而发生故障，为此，在对错误信息进行排查期间，必须对继电保护装置进行有效保护，同时在对装置进行启动时，其所形成的中间节点文件与故障波形基本一致，为此，在出现故障时，通过对中间节点文件记录信息的收集可实现对故障波形的有效掌握，这就能够为工作人员提供最直接有效的排查信息，同时还能够结合故障提出更具有针对性的措施。

4.4 加强继电保护系统的二次巡检

加强继电保护系统的二次巡检是确保智能变电站稳定运行的基础保障，其不仅能够及时发现系统运行中所存在的问题，确保系统运行的稳定性，同时还可以大大的提升继电保护系统的可靠性。在现阶段的继电使用中不仅仅要重视巡检的重要性，同时也要更加注重加强继电保护系统的二次巡检，只有这样才能完成继电保护系统的直接运行。还有最重要的一点就是需要提高继电保护系统二次巡检的工作人员的工作技术和丰富工作人员的工作经验，只有这样才能最大程度的发挥二次巡检的重要作用。

4.5 监测技术

监测技术同样是220kV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220kV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。

5 结束语

综上所述，电力广泛地应用于人们的日常生产和生活中，同时电力系统也是我国能源建设的重要组成，作为电力系统关键构成的变电站，其起到的重要作用毋庸置疑。在现阶段的电力系统发展中，传统的智能变电站继电保护及自动化系统已经无法满足现阶段人们生活的需要，因此就需要加强智能变电站继电保护及自动化系统的发展，为更好的实现电力系统运行的智能化和自动化打下良好基础。

参考文献

[1]吴 林.简析智能变电站继电保护及自动化系统[J].南方农机，2018，49（09）：173.

[2]李庆文.对220kV智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].电工技术，2018（08）：66～68.

收稿日期：2018-9-13